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瞄准未来 上海一些AI制药公司布局自动化实验室

  ■目前全市有34家企业涉及AI制药,共推进了51个临床前研究和14个临床试验项目,在全国占比分别达60%和47%

  8月,英矽智能科技(上海)有限公司利用其自主研发的人工智能临床试验结果预测引擎inClinico,高度准确地预测了多项临床试验Ⅱ期至Ⅲ期的转化结果,研究成果已发表在《中国临床药理学与治疗学》期刊上。这意味着生成式人工智能引擎离成功预测临床试验结果又近了一步,也进一步开拓了AI在药物研发链条中的可能性。

  在位于浦东的晶泰科技药物创新研发中心里,有一个特殊的实验区域。这里的“白大褂”很少,取而代之的是一个个独立的自动化机器人工作站。工作站外部接着显示屏,紧贴着工作站内壁分布着多个功能模块,中间有一只机械臂正在前后移动,进行实验操作。

  这是晶泰科技自主研发的自动化数智实验室,经由人工智能设计生成的分子,将由机器人工作站进一步完成合成制造等流程。通过云端软件控制系统,研发人员可以远程操控机器人工作站和物流调度机器人,7×24小时不间断运行。在2023世界人工智能大会上,这一智能化药物研发平台荣获SAIL大奖。

  这些实验步骤烦琐、规则细密,“如果仅使用传统方法,大量研发人员的时间和精力,将耗费在加粉、加液乃至‘摇瓶子’等基础工作上”,晶泰科技副总裁王明泰说,用人工智能来解决这一工程学问题,在生物医药行业已经是共识。

  在医药界,“双十定律”广为流传,即需要超过10年时间、10亿美元的成本,才有可能成功研发出一款新药。“仅仅是找到能成药的分子,技术难度就堪比大海捞针。”王明泰说。

  在AI等新技术工具引入之前,人的经验是研发链条中的主导因素。理论上,可能成药的化合物数量有10的60次方,这一数字量级甚至超过了地球上物质的原子数量。AI凭借数据和算法优势,一方面加速分子虚拟筛选,提升效率和成功率;另一方面也给专家带来新的灵感,突破由经验划定的传统疆域。

  “其实从早期药物发现到优化临床试验AI都能有所作为,只是目前赋能效果最明显的是在早期药物发现阶段。”英矽智能联合首席执行官兼首席科学官任峰做了个对比,在研发潜在全球首创的特发性肺纤维化新药时,从靶点的发现到找到临床候选化合物,AI赋能的研发方式耗时18个月,研发费用为270万美元;传统药物研发方法下,则需要花费四年半以上时间,投入数千万美元。

  一个无法回避的现实是,目前尚未有AI技术辅助研发的药物上市。从这个角度来看,AI制药虽然想象空间巨大,但“奇点”暂未来临。

  数据、算法、算力,是AI的三大核心要素。在AI制药领域,数据是根基,也是破题关键。

  任峰认为,从首付款规模和合作项目数量来看,国内药企对AI制药的态度更为保守。在王明泰看来,国际领先同行的先发优势在于不断积累的数据库。“比如针对一个新靶点,积累沉淀较深的跨国药企就可以先在自己的数据库里筛选,找到合适的候选分子后再进一步研发,这就好比在药物研发的中长跑赛程中有了领先‘50米起步’的先发优势。”

  一些上海的AI制药公司已经开始布局自动化实验室。“自动化的工作站集群,本身就是为了生产数据,这也是当时设计的一个很重要的初衷。”王明泰说,自动化实验可以全程记录标准化、可追溯的过程数据和正负结果数据,供人工智能算法模型学习迭代,形成人工智能、自动化实验、数据的互相正反馈。

  事实上还有一笔公共数据宝藏等待发掘。对于新药研发来说,药物创新以临床价值为导向,临床数据其实是直接的经验材料。作为全国的医疗高地,上海在临床数据上有着先天优势。

  如何把先天优势转化为先发优势,是上海在思考的问题。任峰表示,目前政府部门已经多次调研,希望牵头建立一个具有标准化格式的公共临床数据库,并制定可行的数据分享行业标准,为人工智能辅助新药研发的链条提供数据补充,推动AI赋能的数字化医疗应用场景加速落地。

  根据上海市人工智能行业协会的一项统计,目前全市有34家企业涉及AI制药,共推进了51个临床前研究和14个临床试验项目,在全国占比分别高达60%和47%。“中国是未来生物医药发展的快速增长点,上海则是生物医药产业高地。”任峰感慨。

  对于AI制药而言,上海健康的产业环境是企业得以茁壮成长的土壤。三大先导产业的合力,更是AI制药蓬勃发展的养分来源。

  “这里的资源太丰富了。”在任峰看来,上海有成熟的市场、丰富的人才储备和完整的产业链。这里汇集了各大药企的研发中心,不管是恒瑞、豪森、再鼎等跨国药企,还是齐鲁、济民可信等国内大型药企,纷纷在上海设立研发中心。开放、包容的基因,让生长于上海的企业对新技术的认可度和接受度很高,组成了下游丰富的客户群。

  “上海从科技人才到相关器械聚集度都很高。一个简单的例子,仅自动化工站中的机械臂,我们就能在上海找到多家供应商。”王明泰坦言,“所以我们不仅把专注创新药物早期研发的核心团队放在了上海,同时也将上海总部设在浦东张江。”

  “这几年,晶泰在上海加大布局,在这个离世界最近的舞台上,迈入新的发展阶段。”从团队落地,到实验室布局,再到公司发展升级,“我们和上海的关系是不断拥抱,越来越深”,王明泰说。(见习记者 刘惠宇)

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