AI制药：本钱狂欢仍是职业剧变？

深势科技Hermite临床前核算机辅佐药物规划渠道界面

近来，AI制药圈连续产生了几件大事。赛诺菲与英国药物研制AI技能服务供给商Exscientia达成了一笔价值331亿元的AI制药天价大单。英矽智能半年内两次宣告发现新药，并首先进入临床试验新阶段。阿斯利康、默克、辉瑞、梯瓦等制药巨子联合树立的AI药物研制试验室AION Labs宣告正式发动。

如果说2020年是AI制药迸发元年，完结了从“0”到“1”的打破，那么经过两年的继续升温，这个赛道现已以日新月异之势走进了从“1”到“10”的新阶段。多位业界专家以为，AI制药从头界说了制药流程，给整个制药职业带来了一场巨大革新。

AI怎么制药？

关于大多数一般民众而言，生物制药是一个生疏的范畴。电影《我不是药神》中抗癌集体面对天价药的无助感让观众感同身受，催泪许多。经过这部电影，历来不为人知的制药、产药、售药的产业链现状逐步显现出来，让群众得以窥见其间的一些“难言之隐”。

一位从事医药职业的人士表明：“作为临床医师，咱们也很无法，药价太贵，现在还有许多病人在吃代购药，乃至吃质料药粉。”而关于制药厂商而言，新药贵，贵在研制。“双十规则”是压在他们头上的一座“大山”，即10年时刻、10亿美元，才或许成功研制出一款新药。即使如此，大约只要10%的新药能被同意进入临床期，终究只要更小份额的新药可以上市。

巨大的研制本钱、绵长的研制周期、难以预估的失败率，让新药研制变成一件吃力不讨好的作业。尽管制药公司几十年来不断增加出资，但出资10亿美元得到的上市新药数目每9年就削减一半，这一现象被称作“反摩尔规则”。

一般来说，新药物发现的进程需求先确定好某疾病的靶点，而靶点相当于“锁”，研讨人员需求在很多药物分子或许性中，规划和挑选最适宜的分子作为“钥匙”去解锁。以《我不是药神》中的神药“格列卫”为例，其靶点便是一个交融蛋白，经过药物小分子去按捺交融蛋白，到达操控缓慢髓性白血病的开展。谁更“懂”蛋白质，谁就能找到那把破解严重疾病、研制新药的“钥匙”。

“传统的蛋白质组学剖析技能和办法，并不彻底适宜用来研讨蛋白质系统，它所缺少的是对蛋白质进行定量数据堆集的进程，并且它没有一个适宜的算法。”西湖大学特聘研讨员、西湖欧米创始人郭天南说。

AI技能的呈现，让传统试验不再是仅有的选项，以数据为中心的药物发现逐步走上舞台。“AI在其间的首要效果是对候选药物分子、化合物、蛋白质的结合以及基因的效果完结机理上的模仿和核算，典型的运用场景包含虚拟药物挑选、蛋白质结构猜测等。”阿里云高性能核算负责人何万青在承受《我国电子报》记者采访时表明，“这里边触及分子动力学、量子化学、量子色动力学等很多传统的高性能核算运用，在运用已有的蛋白质结构进行学习、猜测的进程中也引入了机器学习的算法。基本上是一个典型的HPC（高性能核算）+AI的运用场景。”

简而言之，以数据为根底的人工智能医药研制范式本质上是经过机器自主学习数据、发掘数据，总结概括出专家经历之外的药物研制规则，然后优化药物研制全流程的各个环节。它不只大大提高了药物研制功率与成功率，还有用降低了研制费用和试错本钱，让制药职业看到了脱节“反摩尔规则”窘境的曙光。

赛道上都有谁？

新冠肺炎疫情驱动商场对生物医药职业给予了史无前例的重视。据不彻底统计，2021年，全球AI制药范畴共产生77起融资事情，累计融资额达45.64亿美元（折合人民币约290.73亿元），相较于2020年增加高达152%。国内产生融资事情34起，总金额超越80亿元。到2022年第一季度，新增融资事情十余起。

晶泰科技、英矽智能、深势科技等“年青”公司的脚步很快，成为了本钱的“宠儿”。建立于2015年的晶泰科技现已完结将近8亿美元（折合人民币约50.96亿元）的融资，改写了全球AI制药范畴融资金额纪录，总估值超越130亿元。

建立于2018年的深势科技，创始“多标准建模+机器学习+高性能核算”新范式，在短短18个月内完结4轮融资。团队核心成员取得2020年全球核算机高性能核算范畴的最高奖项“戈登贝尔奖”，相关作业中选2020年我国十大科技开展和全球AI范畴十大技能打破。

建立于2014年的英矽智能，在全球初次运用AI发现了一种全新机制的用于医治特发性肺纤维化（IPF）的临床前候选化合物，整个研制进程只花了不到18个月的时刻和大约200万美元，改写了新药研制的速度和最低本钱记载，现在也完结了6轮融资，累积金额超3亿美元。

与此同时，传统药企和互联网巨子纷繁发力，要么出资协作，要么亲身上场。例如，复星医药牵手英矽智能，在全球范围内一起推动针对多个靶点的AI药物研制。英矽智能取得了1300万美元的首付款及里程碑付款。这是国内迄今为止AI制药企业收到的最大金额预付款。

据业界人士泄漏，现在药企和AI制药公司多在试水阶段，从前期研讨到临床阶段的周期越来越短，药企关于AI效果的认知越来越明晰。尽管像复星医药和英矽智能这样的大单在国内还不多见，但乐意拿出部分研制方向给AI制药公司试水的药企越来越多，协作金额也在逐年上升。

再看阿里云与全球健康药物研制中心GHDDI协作开发的人工智能药物研制和大数据渠道、腾讯发布的人工智能药物发现渠道“云深智药”、百度推出的螺旋桨PaddleHelix生物核算开源东西集、华为建立的医疗智能体EIHealth……这些巨子的高歌猛进在很大程度上推动了整个赛道快速向着纵深方向跨进。

“阿里云高性能核算经过和生物制药企业、研制组织以及服务药物规划范畴的科技公司进行协作，例如全球健康药物研制中心GHDDI、深势科技、晶泰科技等，经过建立根据云超算的E-HPC弹性高性能核算渠道的全链路生命科学运用处理方案，将生命科学HPC运用和AI运用在E-HPC渠道上并行布置，完结高通量并行核算和AI算法的交融。”何万青表明。

“深势科技现在聚集在药物规划和资料规划两大笔直范畴。其间在药物规划范畴，咱们供给的是‘软件+联合研制’的商业形式，现在渠道软件现已与国表里数十家学界、业界客户达成了长时间商业协作，在联合研制方面也有十余条管线处于临床前开发阶段。”深势科技创始人、CEO孙伟杰对《我国电子报》记者说道。

据悉，这二者之间也达成了战略协作关系。“互联网巨子最大的优势在于算力、算法和雄厚的本钱，传统药企的‘底牌’是老练的药研系统与巨大的数据池，草创企业则更勇于探索试错，能带来全新视角和立异思想。各方之间既有竞赛，也在彼此效果，全体来看，AI制药的商业形式正在逐步明晰，生态系统也在迈向良性循环。”专家剖析称。

职业春天将至？

古有神农尝百草，今有AI技能敞开制药职业新篇章。从概念提出到开展至今，人工智能技能在生物制药中发挥的效果，已从初期的核算机辅佐药物规划，开展到现在的人工智能药物研制，乃至有望贯穿从药物靶点发现到进入临床试验的前期药物发现全进程。斗胆幻想，未来会不会有一天，AI可以从一个辅佐东西变成主导，乃至独立担负起药物研制的重担？

尽管幻想空间巨大，但前方也并非一片坦道。在全球范围内，AI制药都处在较前期的阶段，间隔技能老练、真实走向商场还很远。数据、算力、算法以及人才等都是赛道选手们不得不面对的“绊脚石”。

孙伟杰坦言：“一方面，市面上大部分AI制药仍然停留在以数据驱动的AI模型辅佐药物分子发现的阶段，现在首要面对的是数据总量稀少和数据标准差的问题，对应比较典型的有ADME/T性质猜测和分子生成等相关应战；另一方面，咱们以为AI制药还有另一种范式，即从物理模型驱动的AI对传统CADD（核算辅佐药物发现）形式进行立异，最大的应战在于核算功率和核算精度无法统筹的问题，比方传统的分子动力学模仿在应对杂乱的蛋白系统以及蛋白动态构象采样方面仍是无能为力。”

“未来一段时刻，AI制药仍然会在数据驱动和模型驱动两种范式下继续打破和演进。”孙伟杰说道，“不管哪种范式的开展，本质上都要看AI或核算是否可以真实代替一部分试验，然后带来功率的提高。咱们信任未来三五年内着重的不会是AI制药，而是AI成为药物发现的必要手法、成为标配。到那个时候，我们不会再故意着重AI制药，而是会将其作为遍及运用的一种办法。”

与此同时，何万青指出：“生物制药范畴现在是一个蓬勃开展的‘老树新芽’，关于核算的应战来自根底算法的杂乱度和规划、算法的立异等多个方面，因而运用大规划的高性能核算并行集群和GPU加快成为一种通用的首选。”

他以为，生物制药面对的是对整个人类医疗常识的归纳，因而云核算所特有的连通性和弹性，可以协助打破研制孤岛，促进数据效果的复用和立异。

此外，关于AI制药这一多学科穿插的高壁垒职业来说，人才的稀缺或许是更为底子的痛点。中科院上海药物研讨所药物博士段宏亮直言：“对制药和AI都了解深入，才会知道制药环节中哪些要害问题是AI拿手处理的，找到两者的符合点，才干发现适宜的事务场景。”

在他看来，AI制药开展尽管看似炽热，但也仅仅刚刚拉开了前奏，重量级的选手还一向处于试水阶段。跟着药物数据的逐步堆集，AI制药将会迎来一个数据驱动的2.0年代。到时，跟着我们逐步消除疑虑，深度拥抱AI制药，职业的春天也将真实到来。