活动背景
近日,甄云《数智会客厅》邀请某AI制药企业的运营IT总监巍炜做客在线直播间,围绕“AI与自动化加速药物研发”话题进行了深度分享,并与在线参会嘉宾进行了深度交流。
新药研发是一个非常专业的领域,因此,巍炜首先对药物发现的三个阶段、靶点药物的发现过程、药品注册分类规则、新药上市流程及医药行业发展趋势、全球新药研发格局等基本概念进行了分享。他提到,当前全球新药的研发难度上升,乃至出现了反摩尔定律,新药的研发周期加长,成本持续增加。他还以近两年大热的“神药”司美格鲁肽为例,其从靶点发现到药物上市历时20年,典型的长周期、高投入、高回报。
回到中国医药产业的发展,巍炜表示,机遇与挑战并存,行业存在创新能力薄弱、产品国际竞争力不强但市场需求强劲的矛盾,外部则面临脱钩断链、大型制药企业研发中心撤离的挑战。因此,打造具有自主知识产权的核心创新药物的研发能力已成共识。而新技术、新应用的不断涌现,为“共识”的落地提供了可能。
“信息技术融合生物医药技术将带来产业革命。”巍炜表示。他对传统药物研发的困境进行分析,其中提到经验密集、人力密集两大特点,而通过引入人工智能、自动化则将大大缓解这些痛点。核心逻辑方面,参照制造业的PDCA循环,生物医药研发同样提出了DMTA循环模式。巍炜对智能化、自动化在药物发现的应用场景进行了概括,在靶点识别—苗头/先导化合物—先导化合物优化—临床前研究—临床研究—药物上市的整个研发上市过程中,引入智能计算和智能实验,其在目标设定、涉及分析、数据分析、反馈、优化等多个环节实现高效精准计算和辅助实验。他还对DMTA循环数据流转的技术应用和数字化管理进行了详细介绍。
为进一步说明人工智能、自动化在药物研发中的具体应用,巍炜以文献知识搜索、虚拟筛选、智能实验室架构、AI智能调度等为例进行了深度分享。基于智能化、自动化对药物研发模式的重构,数智化供应链采购也成为必然趋势,巍炜重点介绍了一站式电商化采购的模式和价值。最后,巍炜也特别提到了AI在药物研发方面的一些不足和局限,比如在药物研发的复杂过程中,AI在其中一个环节加速,但可能会被另一个环节稀释;缺乏共享的数据可能会导致瓶颈形成;AI幻觉、AI伦理和信息安全方面还不完善;AI人才获取成本高;自动化设备灵活适配多种实验场景的能力有待完善,目前以“一企一面”为主。
分享结束后,多位参会嘉宾就相关问题与巍炜进行了深度互动交流,我们节选部分问答如下:
Q1
在医药研发领域,国内AI的渗透率大概是什么样的一个情况?
A1
这个具体数据现在没有。其实比较明显的是国内现在制药领域,二梯队企业如果对于追赶新药研发比较迫切的话,他们对于AI去加速他们药物研发会有这样的需求。而且他们通常在药物研发领域会比较倾向于海外引进人才。这样从海外引进的人才,也带来了他在海外企业里面的工作习惯。所以相对来讲,二梯队的企业对这个事情的兴趣程度会更高,更愿意大胆投入。
如果从国际上来看,全球前20大企业,它都会用AI的能力去加速药物研发。像辉瑞这些企业,已经在自己内部开始组建这样的AI能力的团队,现在对AI能力已经比较认可了,所以他们都一开始更多的倾向于在自己内部组建一个这样的团队。
Q2
AI能力能否在国内仿制药领域发挥显著的助力与优化作用?
A2
在仿制药领域,关注点是非常多样的,包括但不限于药物剂型的复制与优化。对于纯粹的机型(假设此处指药物剂型)研究,AI的直接作用可能相对有限,因为它更多依赖于物理、化学特性的精确控制和实验验证。然而,当仿制药研发转向改良型新药(如改进药物释放机制、提高生物利用度)或探索新的适应症时,AI的潜力便得以充分展现。
在这些方面,AI能够发挥巨大的作用。比如,通过大数据分析、机器学习算法和深度学习技术,AI可以快速筛选大量化合物,预测药物活性、毒性及药代动力学特性,从而加速候选药物的发现过程。此外,AI还能辅助设计更优化的药物分子结构,提高药物的疗效和安全性。在探索新适应症方面,AI能够分析海量临床数据,识别潜在的治疗机会,为药物重新定位提供科学依据。
Q3
生成式AI作为AI的一个重要分支,近几年比较火。在医药领域所用到的最常规的AI能力主要有哪些?
A3
在医药行业中,尽管大模型(特别是生成式AI中的大语言模型)的应用相较于其他领域可能不算广泛,这主要是由于医药行业对准确性和精确性的极高要求。与如GPT等大语言模型相比,它们虽擅长处理相关性和生成内容,但在确保数据精确无误方面存在局限性。
然而,大语言模型在医药行业仍有其独特的应用场景,特别是在文献数据处理方面。通过大语言模型,可以高效地提取和分析海量医学文献中的信息,识别出药物研发、疾病治疗等方面的关联性,为科研人员提供有价值的线索和洞见。
在药物研发的具体领域,如抗体药物的研发过程中,大语言模型也展现出了一定的潜力。抗体药物由复杂的分子结构组成,这些结构在某种程度上与语言的基本单位有相似之处,都是由一系列规则构建而成的。
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