在“高地”上加速接近研發(fā)“奇點”

■目前全市有34家企業(yè)涉及AI制藥，共推進了51個臨床前研究和14個臨床試驗項目，在全國占比分別達60%和47%

8月，英矽智能科技（上海）有限公司利用其自主研發(fā)的人工智能臨床試驗結(jié)果預(yù)測引擎inClinico，高度準確地預(yù)測了多項臨床試驗Ⅱ期至Ⅲ期的轉(zhuǎn)化結(jié)果，研究成果已發(fā)表在《中國臨床藥理學(xué)與治療學(xué)》期刊上。這意味著生成式人工智能引擎離成功預(yù)測臨床試驗結(jié)果又近了一步，也進一步開拓了AI在藥物研發(fā)鏈條中的可能性。

人工智能正在給新藥研發(fā)帶來更多的可能。上海，正在其中搶占先機。

引入新工具突破傳統(tǒng)疆域

在位于浦東的晶泰科技藥物創(chuàng)新研發(fā)中心里，有一個特殊的實驗區(qū)域。這里的“白大褂”很少，取而代之的是一個個獨立的自動化機器人工作站。工作站外部接著顯示屏，緊貼著工作站內(nèi)壁分布著多個功能模塊，中間有一只機械臂正在前后移動，進行實驗操作。

這是晶泰科技自主研發(fā)的自動化數(shù)智實驗室，經(jīng)由人工智能設(shè)計生成的分子，將由機器人工作站進一步完成合成制造等流程。通過云端軟件控制系統(tǒng)，研發(fā)人員可以遠程操控機器人工作站和物流調(diào)度機器人，7×24小時不間斷運行。在2023世界人工智能大會上，這一智能化藥物研發(fā)平臺榮獲SAIL大獎。

這些實驗步驟煩瑣、規(guī)則細密，“如果僅使用傳統(tǒng)方法，大量研發(fā)人員的時間和精力，將耗費在加粉、加液乃至‘搖瓶子’等基礎(chǔ)工作上”，晶泰科技副總裁王明泰說，用人工智能來解決這一工程學(xué)問題，在生物醫(yī)藥行業(yè)已經(jīng)是共識。

實際上，AI的真正撒手锏在藥物發(fā)現(xiàn)階段。

在醫(yī)藥界，“雙十定律”廣為流傳，即需要超過10年時間、10億美元的成本，才有可能成功研發(fā)出一款新藥。“僅僅是找到能成藥的分子，技術(shù)難度就堪比大海撈針。”王明泰說。

在AI等新技術(shù)工具引入之前，人的經(jīng)驗是研發(fā)鏈條中的主導(dǎo)因素。理論上，可能成藥的化合物數(shù)量有10的60次方，這一數(shù)字量級甚至超過了地球上物質(zhì)的原子數(shù)量。AI憑借數(shù)據(jù)和算法優(yōu)勢，一方面加速分子虛擬篩選，提升效率和成功率；另一方面也給專家?guī)硇碌撵`感，突破由經(jīng)驗劃定的傳統(tǒng)疆域。

“其實從早期藥物發(fā)現(xiàn)到優(yōu)化臨床試驗AI都能有所作為，只是目前賦能效果最明顯的是在早期藥物發(fā)現(xiàn)階段。”英矽智能聯(lián)合首席執(zhí)行官兼首席科學(xué)官任峰做了個對比，在研發(fā)潛在全球首創(chuàng)的特發(fā)性肺纖維化新藥時，從靶點的發(fā)現(xiàn)到找到臨床候選化合物，AI賦能的研發(fā)方式耗時18個月，研發(fā)費用為270萬美元；傳統(tǒng)藥物研發(fā)方法下，則需要花費四年半以上時間，投入數(shù)千萬美元。

理論上，這是一個巨大的市場。

先天優(yōu)勢如何轉(zhuǎn)化為先發(fā)優(yōu)勢

一個無法回避的現(xiàn)實是，目前尚未有AI技術(shù)輔助研發(fā)的藥物上市。從這個角度來看，AI制藥雖然想象空間巨大，但“奇點”暫未來臨。

數(shù)據(jù)、算法、算力，是AI的三大核心要素。在AI制藥領(lǐng)域，數(shù)據(jù)是根基，也是破題關(guān)鍵。

任峰認為，從首付款規(guī)模和合作項目數(shù)量來看，國內(nèi)藥企對AI制藥的態(tài)度更為保守。在王明泰看來，國際領(lǐng)先同行的先發(fā)優(yōu)勢在于不斷積累的數(shù)據(jù)庫。“比如針對一個新靶點，積累沉淀較深的跨國藥企就可以先在自己的數(shù)據(jù)庫里篩選，找到合適的候選分子后再進一步研發(fā)，這就好比在藥物研發(fā)的中長跑賽程中有了領(lǐng)先‘50米起步’的先發(fā)優(yōu)勢。”

“所以，在AI制藥領(lǐng)域，未來的競爭方向一定是數(shù)據(jù)。”任峰說。

一些上海的AI制藥公司已經(jīng)開始布局自動化實驗室。“自動化的工作站集群，本身就是為了生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這也是當時設(shè)計的一個很重要的初衷。”王明泰說，自動化實驗可以全程記錄標準化、可追溯的過程數(shù)據(jù)和正負結(jié)果數(shù)據(jù)，供人工智能算法模型學(xué)習迭代，形成人工智能、自動化實驗、數(shù)據(jù)的互相正反饋。

事實上還有一筆公共數(shù)據(jù)寶藏等待發(fā)掘。對于新藥研發(fā)來說，藥物創(chuàng)新以臨床價值為導(dǎo)向，臨床數(shù)據(jù)其實是直接的經(jīng)驗材料。作為全國的醫(yī)療高地，上海在臨床數(shù)據(jù)上有著先天優(yōu)勢。

如何把先天優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為先發(fā)優(yōu)勢，是上海在思考的問題。任峰表示，目前政府部門已經(jīng)多次調(diào)研，希望牽頭建立一個具有標準化格式的公共臨床數(shù)據(jù)庫，并制定可行的數(shù)據(jù)分享行業(yè)標準，為人工智能輔助新藥研發(fā)的鏈條提供數(shù)據(jù)補充，推動AI賦能的數(shù)字化醫(yī)療應(yīng)用場景加速落地。

“和上海不斷擁抱，越來越深”

在中國AI制藥版圖上，上海表現(xiàn)亮眼。

根據(jù)上海市人工智能行業(yè)協(xié)會的一項統(tǒng)計，目前全市有34家企業(yè)涉及AI制藥，共推進了51個臨床前研究和14個臨床試驗項目，在全國占比分別高達60%和47%。“中國是未來生物醫(yī)藥發(fā)展的快速增長點，上海則是生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高地。”任峰感慨。

對于AI制藥而言，上海健康的產(chǎn)業(yè)環(huán)境是企業(yè)得以茁壯成長的土壤。三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的合力，更是AI制藥蓬勃發(fā)展的養(yǎng)分來源。

“這里的資源太豐富了。”在任峰看來，上海有成熟的市場、豐富的人才儲備和完整的產(chǎn)業(yè)鏈。這里匯集了各大藥企的研發(fā)中心，不管是恒瑞、豪森、再鼎等跨國藥企，還是齊魯、濟民可信等國內(nèi)大型藥企，紛紛在上海設(shè)立研發(fā)中心。開放、包容的基因，讓生長于上海的企業(yè)對新技術(shù)的認可度和接受度很高，組成了下游豐富的客戶群。

“上海從科技人才到相關(guān)器械聚集度都很高。一個簡單的例子，僅自動化工站中的機械臂，我們就能在上海找到多家供應(yīng)商。”王明泰坦言，“所以我們不僅把專注創(chuàng)新藥物早期研發(fā)的核心團隊放在了上海，同時也將上海總部設(shè)在浦東張江。”

“這幾年，晶泰在上海加大布局，在這個離世界最近的舞臺上，邁入新的發(fā)展階段。”從團隊落地，到實驗室布局，再到公司發(fā)展升級，“我們和上海的關(guān)系是不斷擁抱，越來越深”，王明泰說。