研发魔术:借力AI寻找“新药宇宙”虫洞天安门上毛主席像已挂73年,还要挂多久?早在1980年邓公便已解答

宇道生物正试图用崭新的新药宇宙“制药方法论”批量化开发药物 。(受访者供图)人工智能(AI)正在大幅增强人类对抗疾病的研发已挂已解能力 。在上海 ,魔术门上毛主新涌现的借力久早多家创业公司在AI助力下,瞄准最难啃的寻找席像硬骨头 ,尝试新靶点 、虫洞创造新分子 。天安值得一提的年还年邓是 ,在这一新兴领域,挂多公便相关团队正以最小的新药宇宙体量 、最快的研发已挂已解速度  、最高的魔术门上毛主成功率,追逐最好的借力久早成果。可以说,寻找席像创新带来的虫洞爆发力尽显无疑。“宇宙元素”取名的背后AI制药的创新爆发力  ,在于它能以超常规的方式和效率,做到人所做不到的事 。AI药企新锐星药科技的创始人兼CEO李成涛很喜欢讲述一个关于科学家、药物和宇宙的故事:传统新药研发就像大海捞针,针对靶点,从海量分子中层层筛选,直到找出最合适的做成药物。迄今,人类已合成多达数十亿种分子 ,但全世界真正获批的原创小分子药一共只有上千种。而在理论上,可能成药的化合物种类多达10的60次方,这个数字就是在“1”后面有60个“0”。与之相比 ,人类曾经做过的尝试,比沧海一粟更微不足道 ,唯有置于广袤的宇宙背景下,想象一粒沙子之于整个星系 。可以说,人类有待探索的新药空间几近无限 ,但方法却必须改变  。星药科技的英文名Galixir ,源自“Galaxy(星系)”和“Elixir(万能药)”  。李成涛说 ,取名的初衷就是想借AI之力,探索浩瀚的化合物“宇宙”,从中发现能治愈疾病的点点星光 。成立4年来,星药科技不断创新算法,让AI在“通读”生物与化学大数据之后  ,可以从中提炼出蛋白质、药物和疾病之间的连接。AI可以跳过实验室  ,直接算出分子与靶点的结合能力;它还可以超越人类的思维,直接设计出那些从未合成过、甚至从未想象到的分子,这更是传统方法无法企及的。在一个项目中,星药科技曾用自研的AI模型 ,针对一种自身免疫性疾病靶点生成了上千万种虚拟化合物。接着,在短短一个月内 ,由计算机仔细筛查每一种的成药性,选出3个分子 。而后 ,AI继续围绕分子结构进一步“打磨”,经过80多个分子的迭代,最终顺利提名能用于临床试验的候选化合物。有意思的是 ,另一家代表性AI药企——上海宇道生物技术有限公司,其英文名Nutshell(果壳)也带有满满的宇宙元素。联合创始人、董事长兼CEO沈倩诚告诉记者,该名取自物理学家霍金的名著《果壳中的宇宙》。这本探讨宇宙起源、黑洞等的名著提出 ,人类或许能利用“虫洞”这条“时空密道”实现星际旅行 。而宇道生物的梦想,就是用AI找出药物靶点中的调控“虫洞” 。在人类蛋白质组中 ,相对易成药的靶点只占15%,却贡献了超过95%的药物。随着这些“容易摘的桃子”近乎被摘完,科学家不得不将精力放到难成药靶点上。研究发现,难成药靶点中的变构位点 ,存在一种近乎“虫洞”的特殊效应 ,借此可以开发新药。过去,挖“虫洞”大多是碰运气,但AI展现出了洞悉“虫洞”奥妙的潜力,从而让开发变构药物从早年的盲目探索变得理性 。目前 ,宇道生物开发的“AI+物理学”平台,可以深入挖掘蛋白结构的运动规律,其预测隐藏变构位点的成功率接近80%。十年磨一剑 ,水到渠成目前 ,AI制药已经在上海 、在张江出现集聚爆发态势,而这其实是十年磨一剑、水到渠成的结果。针对难成药靶点的变构药物开发 ,是当前新药研发的前沿之一 。但是,宇道生物核心团队已在此领域默默深耕十多年 。早在2009年 ,宇道生物创始人就开始涉足该领域 ,迄今共发表相关论文100多篇 。同时,他们又在世界上推出第一个也是目前最大的变构数据中心  ,目前仍支撑着许多科研院所和企业的研究。创立公司之后 ,他们还开发多种针对变构药物研发的专有算法 ,推进多个变构药物管线。可以说  ,无论学术研究还是成果转化 ,宇道生物都站在了高点 。星药科技同样有着充分的技术自信 。李成涛从清华大学清华学堂计算机科学实验班(“姚班”)毕业后赴美  ,获麻省理工学院博士学位 ,并在顶级学术会议上发表过10多篇论文,是AI制药顶尖学者之一。2019年回国创业,他带领团队首创了多个世界领先的AI药物研发模型。从做顶尖研究,到做顶尖企业 ,之间还需要一个契机 。沈倩诚说 ,当年起步时 ,国内创新氛围与现在相去甚远  ,外界并不相信中国企业可以在技术前沿拿到首创成果 ,资本也不愿投入 。但2016年前后 ,随着国家政策的带动 ,原创新药研发获得前所未有的支持,宇道生物在2018年拿到天使投资 ,之后又连续完成多轮融资。CPU般极度精简的团队AI驱动下 ,叠加张江药谷强大的创新配套能力,以及上海悉心打造的算力基础服务,AI制药领域的创业公司 ,能以异常精简的规模 ,集聚起强大能量 ,去追逐远大目标。星药科技在上海  、北京 、深圳都有布点 ,但加起来仅数十人。宇道生物集中在浦东张江,所有员工不足60人。但在产出上 ,两家公司都已在多条管线完成布局,体现出强大能量。究其原因,一方面是因为AI本身的高效,可以节省大量人力,另一方面,新药研发的非核心环节 ,比如生物和化学实验,AI药企能以外包方式交给各类研发服务商 。即使是算法训练和计算模拟环节 ,也可以不用自己建机房、养团队——目前 ,宇道生物的算力绝大部分来自公有云平台 ,在国内他们也是药物研发领域最大的云计算用户之一。整体上,按沈倩诚所说,精简的团队就像是电脑的CPU(中央处理器)芯片 ,只专注于最核心环节 ,解决最困难问题 ,基于十年磨一剑打造的技术和算法 ,以极小的“体积”和“功耗”,输出强大的能力。事实上 ,技术模式的变化也带来产业模式之变 。李成涛表示,星药科技已形成以AI为核心、以科技为驱动的药物发现能力闭环 ,大幅提高新药研发最艰涩的临床前环节的成功率,使得研发时间从过去的4年至5年缩短到目前的1年至1年半 ,研发成本也更可控。由于AI让制药的系统性风险显著下降,AI药企不用像传统生物科技公司那样只聚焦少数靶点,而是能以“平台化”的模式推进研发 。实际上 ,星药科技和宇道生物目前都在多条管线上齐头并进 ,试图用他们崭新的“制药方法论”批量化开发药物。此外,在AI制药领域 ,新研发还造就了一种新的正循环:管线更多,就能产生更多数据 ,进而在训练模型和优化算法方面更高效;随后,更强的算法造就更强的AI ,进而可以高效推进多条管线——某种意义上说,这有些类似链式核裂变反应 ,一旦越过临界值 ,就会迎来核爆点。 作者:张懿 编辑 :傅璐 *文汇独家稿件,转载请注明出处。
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