在藥物研發(fā)領(lǐng)域，“雙十定律”常常被業(yè)內(nèi)人士提起。即研發(fā)成功一款新藥，需耗時10年、投資10億美元。

新藥研發(fā)的長周期、高成本、低成功率，成為橫亙在行業(yè)發(fā)展中的一道難題。直到那只戰(zhàn)勝李世石的“阿爾法狗（AlphaGo）”出現(xiàn)，讓制藥行業(yè)看到了新的可能。

近年來，輝瑞、默克、阿斯利康等知名藥企，以及谷歌母公司Alphabet都在布局這個領(lǐng)域，希望借助人工智能，提升藥物研發(fā)的成功率和效率，降低研發(fā)成本。

人工智能有望打破藥物研發(fā)的“定律”嗎？

AI：以快制慢

長期以來，藥物發(fā)現(xiàn)在很大程度上受制于偶然性。而人工智能技術(shù)大大減少了人為因素造成的偏見，很可能成為藥物研發(fā)的破局關(guān)鍵。

2020年，在國際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測競賽上，生物界的“AlphaGo”——AlphaFold精準預(yù)測出蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)，這意味著新藥發(fā)現(xiàn)速度將被大大加速。國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》稱，通過對人工智能進行大力投資，制藥行業(yè)的收益可以提高45%以上。

在上海，不少企業(yè)已經(jīng)在此布局。人工智能軟件公司商湯科技，在創(chuàng)立伊始就開始布局基因、藥物研發(fā)等領(lǐng)域的創(chuàng)新研究，而藥物研發(fā)領(lǐng)域也是其中的重要一環(huán)。

具體到研究過程，商湯科技副總裁、研究院副院長張少霆介紹：“例如我們在做一個AI基因分析項目時，需要處理的患者全基因組數(shù)據(jù)包含的位點達30億個，每個位點一般會測幾十次，所以單個患者的數(shù)據(jù)可能就會達到100G之多。傳統(tǒng)方法的計算時間長達十個小時。在商湯超高性能的算力基礎(chǔ)之上，我們也通過原創(chuàng)的算法將計算時間縮短到十幾分鐘，將計算效率提升超過接近30倍，極大地提升了建模、數(shù)據(jù)處理的效率，從而可以快速推動藥物研發(fā)進展。”

近期，商湯科技在AI新藥研發(fā)跨學(xué)科應(yīng)用領(lǐng)域的最新研究成果登上了《自然》雜志子刊，論文提出的一種算法模型，可加速發(fā)現(xiàn)新的治療型抗體，其顯著的性能在包括艾滋病、新冠病毒、流感和登革熱在內(nèi)的多種病毒上得到了驗證。

“通過AI技術(shù)加快在藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前研究等方面的創(chuàng)新，提升藥物研發(fā)效率，不僅助力大病、難病、不可治之病的醫(yī)學(xué)進展，而且能夠降低藥物研發(fā)的成本，更好地造福廣大人民，有助于我國新藥研發(fā)進展，擴大在醫(yī)藥行業(yè)的國際競爭力。”張少霆說。

上海：彎道超車

對制藥業(yè)而言，AI是打破定律的工具，對上海來說，這或許是彎道超車的機會。

“隨著藥物研發(fā)進一步向新結(jié)構(gòu)、新靶點及新機制發(fā)現(xiàn)環(huán)節(jié)推進，人工智能在化合物篩選、靶點發(fā)現(xiàn)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等將發(fā)揮重要作用。上海正在該前沿領(lǐng)域加大力度進行探索?！鄙虾Ｊ薪?jīng)信委生物醫(yī)藥處處長李甲說。

“上海開放的政策、先行先試的魄力，對于醫(yī)療的創(chuàng)新應(yīng)用是一片沃土。”張少霆說，相信越來越多的智慧醫(yī)療企業(yè)會在這片土壤誕生、發(fā)展、壯大，并更好地服務(wù)于居民的健康生活。

“上海是目前生物制藥創(chuàng)新的中心，以及生物制藥創(chuàng)新的未來?！庇⑽悄苈?lián)合首席官任峰表示，AI制藥關(guān)乎流程管理的創(chuàng)新。“我們不是按部就班地做每件事，我們并行執(zhí)行很多流程，就像計算機的CPU（中央處理器）一樣?！?/p>

英矽智能一方面以人工智能平臺發(fā)現(xiàn)候選藥物，一方面立足豐富的合同研究機構(gòu)（CRO）資源做驗證性實驗。流程上的創(chuàng)新使得企業(yè)的在研管線比以往任何時候都進展得更快，成功率也更高，同時過程中收集到的大量數(shù)據(jù)也可以反饋給人工智能團隊，幫助進一步迭代的算法平臺。

“唯一可以做成這件事的地方就是在中國、在上海。因為我們身處的地方有很多合同研究機構(gòu)，如此多的人才，如此多的投資，如此充滿活力和努力工作的社群，人們專注于以最高的質(zhì)量快速交付最終結(jié)果，這就是為什么上海是最佳的選擇?！比畏逭f。

未來：從1到N

今年5月，英矽智能用人工智能平臺發(fā)現(xiàn)、設(shè)計的全球首創(chuàng)候選新藥ISM001-055在中國進入I期臨床試驗，7月完成了首批健康受試者給藥。這是首個在中國進入臨床試驗、由人工智能發(fā)現(xiàn)和設(shè)計的藥物，用于治療特發(fā)性肺纖維化疾病，是中國AI制藥“從0到1”的關(guān)鍵一步。

在上述項目中，英矽智能完成從靶點發(fā)現(xiàn)到確定臨床前候選藥物這一過程，僅耗時18個月，研發(fā)投入僅數(shù)百萬美元。

近期，英矽智能宣布與賽諾菲達成一項將持續(xù)多年、針對多個靶點的藥物研發(fā)合作，這也意味著國內(nèi)AI制藥企業(yè)開始被大型藥企認可、逐漸走向國際舞臺。

不過，不可否認的是，AI技術(shù)在制藥行業(yè)還未達到革命式的突破。正如《2022AI制藥行業(yè)觀察報告》中提出，目前，AI制藥實現(xiàn)了從“0到1”的突破，但是從“1到N”的發(fā)展還需要一定的時間和積累。

任峰表示：“人工智能以快速和高效為目的，而新藥研發(fā)是以合規(guī)和安全為底線。這兩者碰撞在一起一定會經(jīng)歷陣痛，這需要整個行業(yè)共同應(yīng)對?！?/p>

隨著AI技術(shù)和生物醫(yī)藥技術(shù)的不斷積累和完善，以解決臨床需求為目的的創(chuàng)新藥物會越來越多。AI制藥的未來，也會不斷隨著數(shù)據(jù)算法的突破，從已經(jīng)跨越的“從0到1”，進而發(fā)展到“從1到N”。

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