动物模型市场规模和份额
动物模型市场分析
2025年动物模型市场规模达到29亿美元,按照目前的轨迹,预计到2030年将攀升至43.3亿美元,复合年增长率为8.35%。大流行后的研究预算、基于 CRISPR 的工程的快速传播以及肿瘤学、传染病和精准医学对体内证据的持久需求推动了这一扩张。与此同时,监管现代化开始放松对动物的历史性依赖,美国食品和药物管理局 2025 年 4 月计划在五年内撤销单克隆抗体动物测试授权就说明了这一点。大型供应商正在通过试点虚拟对照组和人工智能促进的表型分析来应对,同时仍然为缺乏经过验证的替代品的研究扩大菌落规模。动物模型市场现在正处于科学必要性、道德审查和数字创新重叠,创造了一个奖励能够将传统育种深度与下一代分析相结合的供应商的格局
主要报告要点
- 按动物类型划分,小鼠将在 2024 年占据动物模型市场 55.24% 的份额,而鱼类模型预计到 2030 年将以 10.46% 的复合年增长率扩大。
- 按服务划分,育种业务持有2024年动物模型市场规模44.78%;到 2030 年,基因检测服务的复合年增长率有望达到 11.12%。
- 从技术角度来看,CRISPR/Cas9 的收入占 38.46%,预计将以 12.78% 的复合年增长率增长,反映了其在精密工程工作流程中的主导地位。
- 从应用来看,肿瘤学占 2024 年收入的 41.28%,而传染病研究预计将增长最快,到 2030 年复合年增长率为 11.59%。
- 从最终用户来看,制药和生物制药公司在 2024 年占据动物模型市场规模的 48.24%;到 2030 年,合同研究组织的复合年增长率有望达到 9.33%。
- 按地理位置划分,北美在 2024 年占据动物模型市场份额的 46.78%;在中国产能建设的支持下,亚太地区将以 9.14% 的复合年增长率增长最快。
全球动物模型市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 增加 CRISPR 和其他技术的采用基因编辑工具 | +2.1% | 全球;北美最强 &亚太地区 | 长期(≥ 4 年) |
| 动物模型在病毒学和新发传染病中的使用不断增加 | +1.8% | 全球;集中在北美和欧洲 | 中期(2-4 年) |
| 精准医学中人性化模型的需求不断增长 | +1.7% | 全球;发达市场表现最强 | 长期(≥ 4 年) |
| 疫情后政府研发资金激增 | +1.5% | 北美erica 和欧洲 | 短期(≤ 2 年) |
| 人工智能支持的高通量表型分析加速采用 | +0.9% | 北美和欧洲 | 中期(2-4 年) |
| 空间生物学计划的微重力疾病模型 | +0.4% | 北美、欧洲、选择亚太地区 | 长期(≥ 4 年) |
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更多地采用 CRISPR 和其他基因编辑工具
CRISPR/Cas9已经突破经典模式l-generation timelines in half and trimmed per-project costs[1]Indiana University School of Medicine, “Genome Editing Core Pricing,” Indiana University School of Medicine, medicine.iu.edu by roughly 40%, making sophisticated对于以前依赖商业供应商的小型研究机构来说,敲入是可行的。 Beyond simple indels, base- and prime-editing variants now deliver single-nucleotide precision without double-strand breaks, broadening use in metabolic, immunologic, and neurodegenerative investigations. Vendors such as Cyagen and GenOway have capitalized on the trend with standardized CRISPR pipelines and robust quality controls, allowing pharmaceutical clients to commission multi-gene constructs in parallel rather than sequentially.因此,对复合突变体的需求比经典突变体的需求增长得更快集落扩张能力,促使育种者实现胚胎处理、基因分型和冷冻保存的自动化。随着这些效率的累积,动物模型市场获得了持久的增长引擎,抵消了监管替代方案带来的利润压力。
动物模型在病毒学和新发传染病中的使用不断增加
自 2024 年以来,传染病预算已从危机应对转向长期基础设施,刺激了针对病毒受体改造的人源化小鼠品系和非人类灵长类动物的创纪录订单。 hACE2 小鼠在 COVID-19 期间发挥着关键作用,现已成为通过 CRISPR 敲入快速创建病原体特异性品系的模板。美国国立卫生研究院财团现在资助专门的高防护繁殖场所,将采购从临时进口转向确保国内管道安全。战略目标是保持陆上呼吸道病毒、丝状病毒和黄病毒建模能力,而不依赖于全球所有可能因生物安全规则而中断的交通走廊。对于供应商来说,这种持续的病毒学关注意味着对定制免疫活性和免疫缺陷背景的反复需求,支持在整个预测窗口内稳定的复合年增长率贡献。
精准医学中对人源化模型的需求不断增长
免疫疗法、基因疗法和罕见疾病管道越来越需要能够重现人类免疫功能、代谢多态性或患者特异性突变的小鼠宿主。杰克逊实验室在中国扩展其人源化小鼠产品组合,说明了区域中心如何在当地寻求满足全球良好实验室规范要求的先进产品线。制药赞助商现在指定小组研究[2]Claire Kowalick,“科学家 C创建第一个具有完整功能性人类免疫系统的小鼠模型”,UT Health San Antonio,news.uthscsa.edu,涵盖多个种族单倍型或 HLA 背景,以预测不同的治疗反应。免疫人源化小鼠还支持检查点抑制剂和 CAR-T 验证,该领域的复合年增长率已经超过了肿瘤学总体支出。尽管每只小鼠的定价比经典近交系高出几倍,但转化价值证明了溢价是合理的,为能够保证遗传真实性和无病原体状态的育种者奠定有利可图的利基。
大流行后政府研发资金激增
2024 年的紧急拨款演变为 NIH 和 USDA 等机构 2025 年预算的项目增加。这些拨款支持最先进的动物饲养升级和非动物方法的并行验证,反映监管机构增量福利改善和长期福利的双重目标替代品。确保联邦合同的设施现在必须展示冗余电力系统、严格的屏障协议和数字殖民地管理记录,提高基线资本要求,但一旦获得认证,也能锁定多年收入流。在国际上,亚洲实验动物科学协会联合会已调整进出口健康标准,以顺利启动跨境研究,进一步扩大合规供应商的潜在客户群。
限制影响分析
| 片上器官和 3D 类器官替代品的快速进展 | -1.8% | 北美和欧洲 | 长期(≥ 4 年) |
| 对动物伦理使用的严格规定 | -1.2% | 全球;欧洲最严格 | 中期(2-4年) |
| 股东ESG压力要求减少动物测试 | -0.9% | 发达市场 | 中期(2-4年) |
| 复杂转基因品系的成本高且交货时间长 | -0.7% | 全球 | 短期(≤ 2 年) |
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关于道德使用动物的严格规定
欧洲指令 2010/63/EU 通过要求系统的替换审查、加强充实和公开披露年度动物使用统计数据来收紧道德标准[3]欧洲委员会,“动物科学”,欧盟委员会,environment.ec.europa.eu,所有这些都会增加合规成本。实验室必须获得机构动物护理和使用委员会的批准,该委员会跟踪每一个程序的改进,从而在某些司法管辖区增加了数月的项目交付时间。制药赞助商对声誉风险保持警惕sk,通常在全球范围内反映欧盟规则,迫使北美和亚洲站点升级住房、镇痛和端点监测。较小的学术中心难以为这些升级提供资金,从而将更多需求推向已经达到高福利门槛的大型商业提供商。
片上器官和 3D 类器官替代品的快速进展
多器官微流体平台现已清除 FDA 的特定毒理学筛查障碍,从而能够在没有活体哺乳动物的情况下进行早期安全呼吁。 CN Bio 的 B 系列融资凸显了投资者的信念,即与人类相关的肝肾结构可以在候选人提名之前降低代谢负债的损耗风险。成本效益分析表明,在先导优化中整合芯片器官可以将总体临床前预算缩减两位数的百分比。虽然此类系统尚无法复制完整的免疫相互作用或慢性多器官病变,但它们将需求从常规系统中吸走。新的急性毒性筛选,从长远来看减少了动物模型行业的绝对研究量。
细分分析
按动物类型:小鼠优势面临水生挑战
小鼠在 2024 年保留了 55.24% 的动物模型市场份额,反映了数十年积累的基因组资源、标准化饲养方案和经过充分验证的行为分析。这种主导地位锚定了肿瘤学、神经科学和代谢疾病领域可预测的基线需求。然而,该细分市场的增长率目前落后于更广泛的动物模型市场,这标志着传统鼠类工作流程的成熟。
相比之下,到 2030 年,斑马鱼和其他水生物种的复合年增长率将达到 10.46%。透明幼虫的高内涵成像、自动化友好的板格式和较低的化合物要求可提高成本效率[4]Junhan Duan,“用于多器官成像和药物评估的全自动体内筛选系统”,微系统和纳米工程,nature.com,与制药公司的高通量筛选团队产生共鸣。因此,在自动胚胎分选机和微型 CT 成像方面的机构投资的支持下,水生物种的动物模型市场规模预计将迅速攀升。尽管监管机构对硬骨鱼结果的熟悉程度仍在不断提高,但早期采用者引用了与哺乳动物研究明显相似的毒性排名,从而增强了接受度。
按服务:基因测试改变传统育种
育种服务占 2024 年动物模型市场规模的比重,凸显了其作为动物模型市场后勤支柱的地位。数量需求源于支持所需的庞大菌落数量肿瘤学异种移植、安全药理学和神经行为管道。尽管如此,增长已转向增值产品,随着赞助商采用强制性单核苷酸多态性面板来验证菌株完整性,基因认证的复合年增长率为 11.12%。
基因测试工作流程的动物模型市场规模受益于 vivaria 内下一代测序平台的更广泛推出,从而能够在同一天确认 CRISPR 编辑或遗传漂变。冷冻保存、再衍生和检疫服务完成了一个生命周期循环,减少了客户现场的动物园占地面积,同时保证了健康状态。这些综合服务捆绑增强了粘性,因为一旦胚胎或精子被储存起来,更换供应商就会面临运营风险且耗时。
按技术:CRISPR 巩固基因编辑领导地位
CRISPR/Cas9 将于 2024 年占领动物模型市场份额,预计将在 2024 年占据动物模型市场份额复合年增长率为 12.78%,巩固了其作为动物模型市场主要工程引擎的地位。以几周而不是几个月为单位测量的周转时间使治疗团队能够快速迭代概念验证假设,支持同时探索多个等位基因。
替代技术保留了利基价值:胚胎干细胞注射仍然是精心设计的条件构建的首选方法;核移植是大型动物克隆的基础;随机插入显微注射仍然支持需要高表达的转基因。碱基编辑和引物编辑模式(CRISPR 的功能扩展)可能会在 2027 年进入常规服务,进一步拓宽可利用的基因型空间,并将技术密集型项目保留在商业供应商渠道内,而不是转移到学术核心实验室。
按应用:传染病研究加速
Anchore 表示,到 2024 年,肿瘤学占动物模型市场规模的 41.28%。肿瘤微环境研究的复杂性仍然无法实现完全的体外复制。即便如此,由于国家安全言论将大流行防范视为关键基础设施,传染病工作正以 11.59% 的复合年增长率前进。
在 NIH 资助病原体特异性模型开发和生物安全 3 级扩展的项目的推动下,这种转变推动病毒学动物模型市场规模超过历史正常水平。申办者越来越需要灵活的菌落平台,一旦出现新病毒,就能够快速进行受体敲入。对速度和生物防护的双重需求使得拥有现场基因工程团队和围栏高屏障房间的供应商显得尤为重要。
最终用户:CRO 在制药公司中占据一席之地
制药和生物制药公司在 2024 年仍购买了 48.24% 的动物模型市场份额,反映了其内部发现管道和监管提交义务。然而,具有成本意识的投资组合领导者正在将常规体内工作转移到专业合同研究组织,从而推动到 2030 年 CRO 需求的复合年增长率为 9.33%。
CRO 通过将垂直能力(育种、CRISPR 工程、人工智能表型分析和监管档案准备)叠加到单一的工作声明中来实现差异化。这种一站式模式简化了赞助商监督并整合了供应商预算,使其对缺乏内部活力的中型生物技术公司具有吸引力。这种动态将利润从饲养场管理费用重新分配到高价值服务层,增强了竞争强度,同时也将 CRO 更深入地嵌入长期临床前战略中。
地理分析
北美保留了 2024 年收入的 46.78%,这得益于密集的制药总部集群,风险投资的生物技术初创企业和学术医疗中心。该地区7.到 2030 年,89% 的复合年增长率取决于技术更新周期——自动换笼机器人、数字蜂群管理和人工智能驱动的行为分析——而不是数量扩张。 FDA 2025 年取消单克隆抗体动物要求的信号引发了对虚拟对照组软件的平行投资,使供应商能够在保护核心收入的同时实现多元化。
欧洲紧随其后,即使在严格的福利指令下,复合年增长率也达到 8.12%。商业育种者通过提供经过基因验证、福利优化的品系来获得高价,这些品系无需额外的客户审核即可通过欧盟检查。与此同时,欧洲在全球器官芯片验证方面处于领先地位,为其供应商提供了替代测试平台的出口机会;这种双重能力使欧盟公司处于当前和未来监管范式的交叉点。
在中国实验室动物快速扩张的推动下,亚太地区以 9.14% 的复合年增长率成为增长最快的地区l 科学节目。目前,中国每年生产超过 1,900 万只研究动物,并得到约 2,000 个研究所、超过 100,000 名专家的支持。日本 RIKEN 生物资源中心等地区领导者提供超过 13,000 种经过严格健康筛查的明确小鼠品系,使产出符合全球良好实验室规范标准。这些发展极大地提高了该地区的动物模型市场规模,并得到中东、非洲和南美新兴支出的补充,随着新兴生物技术行业的发展,这些市场的复合年增长率均达到高个位数。
竞争格局
动物模型市场表现出适度的集中度。 Charles River Laboratories、The Jackson Laboratory 和 Taconic Biosciences 通过垂直整合的产品巩固全球能力,这些产品从育种开始一直延伸到定制 CRISPR 设计,监管咨询和人工智能辅助表型分析。 Charles River 于 2024 年以 2.925 亿美元收购 Vigene Biosciences,深化了其病毒载体产品组合,同时保持了传统鼠类生产的立足点。
竞争日益围绕技术周转时间和数据质量展开。自动化胚胎移植、集成下一代测序进行基因型验证以及提供基于云的行为分析的提供商可以缩短药物发现周期,即使单位数量面临替代技术的逐渐消耗,这一价值主张也能带来溢价。杰克逊实验室与 AbTherx 的合作将专有的小鼠遗传学与抗体发现平台结合起来,展示了遗传深度和治疗应用之间的交叉受精如何拓宽经济护城河。
颠覆性压力来自 CN Bio 等器官芯片厂商,其 2100 万美元的 B 轮融资将资助多器官微生理系统茎针对药物引起的肝损伤筛查。人工智能原生行为分析初创公司承诺提供客观、可扩展的端点,监管机构可以远程审核。传统供应商通过投资混合产品(从历史动物研究存储库中提取的虚拟对照组数据集)进行对冲,从而将数十年积累的表型信息货币化,同时支持减排目标。
近期行业发展
- 2025 年 6 月:CN Bio 推出跨物种基于动物微生理系统的药物性肝损伤服务,以改善体外到体内的外推。
- 2025 年 5 月:Charles River Laboratories 和 Jackson Laboratory 签署了一项合作协议,以简化小鼠模型的全球分布。
- 2025 年 3 月:苏黎世大学的科学家推出了一种“flycodes”方法,能够同时分析单只小鼠体内的 25 种抗体,可能将动物使用量减少多达 100 倍。
- 2025 年 3 月:耶鲁大学研究人员培育出能够进行多重基因编辑的 CRISPR-Cas12a 小鼠品系,从而提高免疫反应研究效率。
FAQs
最近的监管变化如何影响传统动物测试的需求?
监管机构正在为使用虚拟对照组和经过验证的体外平台提供更大的灵活性,这促使研究组织保留活体动物尚无替代方案的复杂疾病模型的研究。
是什么推动斑马鱼在早期药物发现中越来越受欢迎?
透明胚胎和基于平板的饲养能够实现自动成像和高内涵筛选,使科学家能够在观察整个生物体生物学的同时快速评估数百种化合物。
精确的基因编辑方案、下降的每次编辑成本以及广泛使用的核心实验室专业知识使 CRISPR 成为创建基因的默认方法跨多个物种的敲入或敲除系。
合同研究组织以什么方式重塑竞争格局?
CRO 将育种、先进基因工程、和数字表型分析在一个服务包中,允许申办者外包整个体内工作流程,而不是维护内部vivaria。
道德和环境、社会和治理 (ESG) 考虑因素如何影响供应商战略?
投资者和公司董事会越来越青睐那些能够减少和改进动物使用的供应商,因此领先的供应商正在投资于人工智能行为监控、丰富的住房和集成芯片器官的混合模型
人源化模型在精准医疗管道中发挥什么作用?
通过整合人体免疫细胞、代谢酶或患者特异性突变,人源化模型帮助研究人员更准确地预测治疗反应并降低临床试验设计的风险。





