從研發(fā)效率來(lái)看，可以說(shuō)，新藥研發(fā)仍是一座風(fēng)光無(wú)限的險(xiǎn)峰：一種新藥的研發(fā)平均耗時(shí)十年以上，研發(fā)投入超過(guò)10億美元，成功率卻不足1/10。而 AI for Science 的新范式，或有望成為征服這座險(xiǎn)峰的關(guān)鍵所在。

(相關(guān)資料圖)

我們正在這條路上——

日前，在深勢(shì)科技的新一代藥物計(jì)算設(shè)計(jì)平臺(tái) Hermite發(fā)布會(huì)上，《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者在現(xiàn)場(chǎng)采訪獲悉，目前最有效的分子模擬技術(shù)比上一代效率提升了1000倍以上。

“AI for Science作為一種新的研發(fā)范式已經(jīng)成為領(lǐng)域熱點(diǎn)，我們從業(yè)者應(yīng)該持續(xù)定義與解決行業(yè)關(guān)鍵問(wèn)題，運(yùn)用一切先進(jìn)的計(jì)算手段提升計(jì)算模擬效率，從而盡快促進(jìn)藥物研發(fā)模式從隨機(jī)篩選走向理性設(shè)計(jì)，從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)邁向數(shù)據(jù)與模型驅(qū)動(dòng)，從‘勞動(dòng)密集’到‘計(jì)算密集’的智能化轉(zhuǎn)變?！鄙顒?shì)科技創(chuàng)始人兼CEO孫偉杰對(duì)《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者表示。公開(kāi)資料顯示，深勢(shì)科技創(chuàng)立于2018年，曾在18個(gè)月內(nèi)連續(xù)完成4輪融資，最近一輪融資額達(dá)數(shù)千萬(wàn)美元。

藥物研發(fā)要經(jīng)歷靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證、先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化、候選化合物的挑選及開(kāi)發(fā)和臨床研究等多個(gè)階段。大體來(lái)看，臨床前研究的不確定性更大，臨床研究的成本則更高。

據(jù)深勢(shì)科技對(duì)《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者的介紹，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，小分子化學(xué)藥是由原子、分子排列組合而成的，他們的結(jié)構(gòu)與其對(duì)疾病相關(guān)靶點(diǎn)的活性和其他成藥性質(zhì)息息相關(guān)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)來(lái)找到、優(yōu)化出理想的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，再通過(guò)動(dòng)物模型驗(yàn)證，最終面臨臨床試驗(yàn)的終極大考。

傳統(tǒng)的小分子藥物研發(fā)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)從已知分子庫(kù)中窮舉探索動(dòng)輒上萬(wàn)個(gè)類(lèi)藥分子，并基于科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，如此反復(fù)數(shù)輪，最終找到潛力藥物。

耗時(shí)費(fèi)錢(qián)的實(shí)驗(yàn)具有局限性，與科學(xué)家的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、甚至運(yùn)氣高度相關(guān)；而其中的篩選試錯(cuò)、設(shè)計(jì)優(yōu)化等步驟，完全可以借助AI算法來(lái)提高效率和成功率。

以深勢(shì)科技此次發(fā)布的Hermite平臺(tái)為例，該平臺(tái)涵蓋了從蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)到動(dòng)力學(xué)研究，從苗頭化合物發(fā)現(xiàn)到自由能評(píng)估等環(huán)節(jié)。如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具Uni-Fold，較以往平臺(tái)訓(xùn)練時(shí)間至少可以減少50%，復(fù)合蛋白預(yù)測(cè)精度至少提升15%；Uni-IFD可以精確預(yù)測(cè)藥物與靶點(diǎn)的結(jié)合模式；Uni-FEP能夠基于自由能微擾理論、分子動(dòng)力學(xué)、增強(qiáng)采樣算法，以化學(xué)精度高效評(píng)估蛋白質(zhì)與配體的結(jié)合親和能。

晶泰科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO馬健對(duì)《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者表示，從目前AI的能力上看，其能覆蓋的點(diǎn)有很多，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，在分子設(shè)計(jì)、研究蛋白的層面上比較優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)?！暗?dāng)我們建立了足夠的自動(dòng)化、數(shù)字化水平后，AI的智能化程度也就越高，在藥物研發(fā)上突破的點(diǎn)也就越多。”晶泰科技系國(guó)內(nèi)跑得最快的一家AI+藥物研發(fā)企業(yè)，其在2021年完成D輪4億美元融資，融資總額超過(guò)8億美元，創(chuàng)全球AI藥物研發(fā)領(lǐng)域融資額的最高紀(jì)錄。

另一方面，藥企對(duì)AI制藥的態(tài)度也從謹(jǐn)慎轉(zhuǎn)變到更大規(guī)模的合作。

在上述發(fā)布會(huì)上，《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者獲悉，甫康藥業(yè)與深勢(shì)科技簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，基于深勢(shì)科技“人工智能+分子模擬”的算法，融合甫康藥業(yè)在大分子和小分子創(chuàng)新藥物研發(fā)方面的積淀，雙方將一起構(gòu)建新型CoreD特色虛擬化合物庫(kù)，加強(qiáng)First in Class新藥創(chuàng)新技術(shù)平臺(tái)的建設(shè)。

“我們認(rèn)為AI+藥物研發(fā)的門(mén)已經(jīng)打開(kāi)了，如果有先進(jìn)計(jì)算技術(shù)的AI公司和有藥物開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的公司配合，也許能夠發(fā)現(xiàn)行業(yè)里更多的東西，比如GPCR靶點(diǎn)的預(yù)測(cè)、蛋白結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等。還有盡可能建一些特色庫(kù)，一旦做好了，可能是未來(lái)一個(gè)很大的方向。”甫康藥業(yè)CEO沈孝坤對(duì)《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者表示。

除了創(chuàng)新藥企，CXO企業(yè)也正在與AI制藥建立聯(lián)系。

據(jù)悉，近期剛剛上市的CXO企業(yè)泓博醫(yī)藥（301230.SZ）與深勢(shì)科技已經(jīng)合作超過(guò)一年?！拔覀冇?個(gè)客戶(hù)、8個(gè)項(xiàng)目使用了深勢(shì)科技的Hermite平臺(tái)，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)的分子與蛋白結(jié)合的親和力這一塊，模擬出來(lái)的數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)非常吻合。本來(lái)一般情況下，這個(gè)過(guò)程需要2至3年，現(xiàn)在可以很大程度地縮短時(shí)間?！便┽t(yī)藥藥物化學(xué)高級(jí)副總裁蔡振偉博士告訴《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者。

對(duì)于當(dāng)前科學(xué)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，深勢(shì)科技創(chuàng)始人兼CEO孫偉杰還特別提出了科學(xué)實(shí)驗(yàn)算法的分級(jí)理論，即如何對(duì)算法設(shè)定合理的期望，怎樣的算法是可以大規(guī)模替代實(shí)驗(yàn)的工業(yè)級(jí)算法。算法分為L(zhǎng)1至L3三個(gè)級(jí)別：L1為模仿現(xiàn)實(shí)，即對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的復(fù)制和外推；L2為預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)，對(duì)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)接近實(shí)驗(yàn)精度，并有可預(yù)期的誤差范圍；L3為搜索現(xiàn)實(shí)，這就要求能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)現(xiàn)象，并能從空間中直接搜索最佳結(jié)果。

“當(dāng)前，對(duì)于化學(xué)、生物、材料、藥物等實(shí)驗(yàn)學(xué)科，并不一定追求百分之百準(zhǔn)確的算法，只要能夠大幅縮小實(shí)驗(yàn)誤差，明確精度邊界，就可以大規(guī)模的替代此前的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑源笠?guī)模推廣L2級(jí)別，積極發(fā)展L3級(jí)別的算法，將引領(lǐng)未來(lái)實(shí)驗(yàn)科學(xué)算法的前進(jìn)方向。我們的目標(biāo)是到2025年，在主要模塊上實(shí)現(xiàn)L2級(jí)別的算法；到2023年實(shí)現(xiàn)L3級(jí)別的算法?！睂O偉杰說(shuō)。