在剛剛過去的2023WAIC世界人工智能大會(huì)上，生成式AI的熱潮幾乎貫穿了整場大會(huì)。作為當(dāng)前最受關(guān)注的變革性風(fēng)口，投資人、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界都對(duì)其抱有諸多期待，尤其是如何在應(yīng)用層面挖掘出顛覆性的機(jī)會(huì)。 AI+醫(yī)藥是被看到的機(jī)會(huì)之一。在本次大會(huì)上，美國超威半導(dǎo)體公司（AMD）董事會(huì)主席兼首席執(zhí)行官蘇姿豐在發(fā)言中就表示，醫(yī)療保健是AI能真正影響人類結(jié)果的領(lǐng)域，會(huì)幫助醫(yī)生作出更好的診斷，加速疾病預(yù)防研究。 她的老對(duì)手動(dòng)作更快。7月12日，英偉達(dá)宣布以私募股權(quán)的形式向AI制藥公司Recursion投資5000萬美元。其創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛在公告中表示，在開發(fā)新藥和新的療法方面，生成式AI是一種革命性的工具。Recursion正在使用英偉達(dá)的相關(guān)產(chǎn)品在生化領(lǐng)域進(jìn)行開創(chuàng)性的工作，加速開發(fā)世界上最大的生物分子生成型AI模型，以此推動(dòng)生物科技的發(fā)展并加速制藥公司的藥物發(fā)現(xiàn)。

AI制藥在國內(nèi)一直是風(fēng)口之一，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批在技術(shù)上跑到世界前列的頭部企業(yè)。當(dāng)時(shí)代的機(jī)會(huì)來臨，身處一線的AI制藥企業(yè)如何認(rèn)知當(dāng)前的變化，《科創(chuàng)板日報(bào)》邀請到騰邁醫(yī)藥聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO何騎、晶泰科技首席科學(xué)官張佩宇、深勢科技戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人王小佛三位產(chǎn)業(yè)界代表，分享他們眼中的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。

▌“卡脖子”的不是算力是數(shù)據(jù)

對(duì)生成式AI浪潮帶來的影響，三位企業(yè)家共同的感知是“熱度”起來了。

騰邁醫(yī)藥CEO何騎表示，現(xiàn)在整個(gè)醫(yī)藥行業(yè)還處于寒冬中，但AI制藥的賽道已經(jīng)開始回溫。騰邁在今年3月份完成了3500萬美元A輪融資，當(dāng)時(shí)得到了很多頭部機(jī)構(gòu)的支持，現(xiàn)在也有不少機(jī)構(gòu)表示對(duì)業(yè)務(wù)模式感興趣。

晶泰科技的首席科學(xué)官張佩宇和深勢科技戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人王小佛都認(rèn)為，生成式AI的影響還沒有直接傳導(dǎo)到AI制藥上，但已經(jīng)給行業(yè)帶來了正面的信號(hào)。張佩宇提到，“現(xiàn)在GPT的投資熱點(diǎn)還是圍繞大模型、數(shù)據(jù)庫、圖形計(jì)算這些，這只是開始，未來肯定是要向醫(yī)藥、制造這些更細(xì)分的應(yīng)用層遷移，這是向上生長的必然過程。”

在ChatGPT爆火出圈前，AI賦能新藥研發(fā)已經(jīng)成為行業(yè)的共識(shí)。研報(bào)顯示，通過機(jī)器學(xué)習(xí)（machine learning，ML）、深度學(xué)習(xí)（deeplearning，DL）等方式賦能藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、化合物篩選等環(huán)節(jié)，能夠使新藥研發(fā)的成功率從12%提高到14%，每年為全球節(jié)約化合物篩選和臨床試驗(yàn)費(fèi)用約550億美元。

但另一方面，AI制藥也面臨著瓶頸。AI制藥目前主要應(yīng)用在藥物發(fā)現(xiàn)、先導(dǎo)化合物篩選等早期階段，在臨床試驗(yàn)階段更多還是要依靠人來完成相關(guān)工作。同時(shí)AI制藥也受限于數(shù)據(jù)同質(zhì)化的影響。通俗意義上說，AI的學(xué)習(xí)資料是人類已經(jīng)創(chuàng)造的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于冷門的靶點(diǎn)數(shù)據(jù)，AI無法無中生有。這也意味著生成式AI最具想象空間的能力受到了限制。

因此擺在AI制藥企業(yè)面前的困境和現(xiàn)在的大模型公司是截然不同的。張佩宇在采訪中直言，算力、算法都不是限制AI制藥企業(yè)發(fā)展的核心關(guān)卡。幾百個(gè)GPU和當(dāng)前不斷迭代的算法已經(jīng)足夠支持一家AI制藥公司的需求，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)。 “不論是通過AI算力優(yōu)勢進(jìn)行模擬計(jì)算，加速篩選優(yōu)化先導(dǎo)物，還是基于經(jīng)驗(yàn)和大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，設(shè)計(jì)全新的分子結(jié)構(gòu)，都需要大量的數(shù)據(jù)作為支撐。

對(duì)于AI制藥企業(yè)來說，它的核心就建立在數(shù)據(jù)生產(chǎn)能力上。”張佩宇表示。 在何騎看來，現(xiàn)在AI之所以在藥物后期開發(fā)當(dāng)中能發(fā)揮的作用還相對(duì)有限，主要問題就是數(shù)據(jù)匱乏，尤其是在臨床階段或者是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)上所需要的數(shù)據(jù)。這對(duì)大模型的訓(xùn)練造成了很大的挑戰(zhàn)。

數(shù)據(jù)的匱乏不止體現(xiàn)在量上，王小佛進(jìn)一步剖析了問題的核心，“現(xiàn)在數(shù)據(jù)的量是不夠的，因?yàn)橥ㄟ^實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的成本非常高。更麻煩的是質(zhì)也無法得到完全保證，比如同樣的實(shí)驗(yàn)，甲來做和乙來做，可能做出來的結(jié)果會(huì)不一樣，它本身是有很多場外因素的影響和關(guān)聯(lián)誤差存在的。底層數(shù)據(jù)的量、質(zhì)無法保證，直接結(jié)果就是AI學(xué)習(xí)的表現(xiàn)和成果就大打折扣了。”

在幾位AI制藥從業(yè)者看來，從ChatGPT走向DrugGPT的道路曲折且艱難，卡住脖子的不是算力而是底層數(shù)據(jù)生產(chǎn)能力。但同樣的，生成式AI浪潮下，AI制藥有機(jī)會(huì)給整個(gè)制藥行業(yè)帶來質(zhì)變，打破創(chuàng)新的瓶頸，解決研發(fā)效率的根本問題。

▌DrugGPT的未來還有多遠(yuǎn)？

首要解決的是數(shù)據(jù)生產(chǎn)能力的問題。 晶泰的思路是“自動(dòng)化+智能化”。張佩宇認(rèn)為，藥物研發(fā)的過程是一個(gè)不斷試錯(cuò)迭代的過程，其中不少環(huán)節(jié)傳統(tǒng)上都屬于勞動(dòng)密集型，完全可以通過自動(dòng)化來替代人類勞動(dòng)，提高效率和精確度。現(xiàn)在他們做的很多工作就是把傳統(tǒng)工藝轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化工藝，并且以自動(dòng)化的流程全程追溯高精度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反饋給AI模型。

這種方式能比人類實(shí)驗(yàn)收集更多、更全面真實(shí)的數(shù)據(jù)，提高人效數(shù)倍的同時(shí)，賦能人類去做更多更成功的創(chuàng)新探索。 自動(dòng)化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)源源不斷地驅(qū)動(dòng)智能化算法的開發(fā)和優(yōu)化。自動(dòng)化的效率越高，智能化算法的預(yù)測越精確、適用范圍越廣。

同時(shí)，智能化還體現(xiàn)于把非結(jié)構(gòu)化的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。據(jù)他介紹，現(xiàn)在AI可以將非結(jié)構(gòu)化的文獻(xiàn)和專利中隱藏的合成路徑、分子結(jié)構(gòu)等信息抽取出來，轉(zhuǎn)成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，提高算法的表現(xiàn)，再將設(shè)計(jì)的合成路徑輸出給自動(dòng)化設(shè)備，進(jìn)入化學(xué)合成測試、數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程中。

在這個(gè)過程中，AI還能起到調(diào)度規(guī)劃的作用，高效并行地調(diào)用各種各樣的工具，針對(duì)不同的應(yīng)用場景完成算法預(yù)測到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的閉環(huán)。 “這是個(gè)值得期待的發(fā)展方向，走到最后，僅靠AI就能把設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的閉環(huán)串聯(lián)起來，自動(dòng)地完成藥物研發(fā)。”張佩宇表示。

深勢則提出了AI for Science的科研新范式，簡單來說就是用AI去學(xué)習(xí)一系列事物底層運(yùn)作的科學(xué)規(guī)律。王小佛表示，面對(duì)數(shù)據(jù)匱乏的問題，他們將AI引入更底層的科研領(lǐng)域后，讓AI利用自身強(qiáng)大的函數(shù)擬合和數(shù)據(jù)分析能力，去學(xué)習(xí)科學(xué)規(guī)律和原理，得出可用模型來解決實(shí)際的科研問題，特別是輔助科學(xué)家在不同的假設(shè)條件下進(jìn)行大量的驗(yàn)證和試錯(cuò)，從而大大加速科研探索的進(jìn)程。 目前已經(jīng)能看到在效率上的提升，王小佛提到，此前在藥物篩選過程中可能需要做很多次的高通量實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在先用AI for Science的新范式去計(jì)算，算完之后再去進(jìn)行小部分驗(yàn)證，最近我們有試過做比過去少一個(gè)數(shù)量級(jí)的實(shí)驗(yàn)，就能拿到候選藥物。這等于獲得了一個(gè)不止10倍以上的效率提升。

效率的加持帶來了更底層的變化。據(jù)張佩宇介紹，現(xiàn)在晶泰為生物醫(yī)藥設(shè)計(jì)的自動(dòng)化數(shù)智實(shí)驗(yàn)室，不僅可以用于藥物研發(fā)，還可以進(jìn)一步拓展到同樣需要實(shí)驗(yàn)篩選的化工、新材料方向，底層原理是相通的。但這些領(lǐng)域的安全性要求、驗(yàn)證周期和項(xiàng)目復(fù)雜度顯著更低。這是一個(gè)不弱于制藥的巨大市場，目前他們已經(jīng)和一些石油化工、儲(chǔ)能材料等新材料研發(fā)企業(yè)達(dá)成了合作。 對(duì)于未來，他有相當(dāng)樂觀的預(yù)期，在跨越數(shù)據(jù)生產(chǎn)的瓶頸之后，AI制藥有機(jī)會(huì)以量變引起質(zhì)變，未來的藥物研發(fā)可能整個(gè)過程都是通過AI去指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)，使難成藥靶點(diǎn)及新的成藥機(jī)制催生出新一代優(yōu)質(zhì)藥物，創(chuàng)造新的藥物管線及增量市場。

在二三十年后，可以期待，新藥研發(fā)中90%的工作都可以讓AI來更加高效地完成，創(chuàng)新門檻降低的同時(shí)，藥物研發(fā)的天花板被抬高，以更少的資源、時(shí)間和失敗風(fēng)險(xiǎn)，讓更多藥物來到患者身邊。 當(dāng)下，何騎認(rèn)為，AI對(duì)藥物研發(fā)的推動(dòng)力已經(jīng)到了第二曲線，Biotech公司在做創(chuàng)新藥研發(fā)當(dāng)中，都不可避免需要在計(jì)算方面做大的投入。基于這一痛點(diǎn)，提供了設(shè)備和算力，還有專家支持的AI制藥企業(yè)，已經(jīng)能得到不少客戶的認(rèn)可。打下商業(yè)化基礎(chǔ)之后，企業(yè)可以以更長遠(yuǎn)的視角，探索更多AI賦能藥物研發(fā)的路徑。

審核編輯：劉清