近年來，環(huán)節(jié)復(fù)雜的新藥研發(fā)成功率持續(xù)走低，相應(yīng)成本卻與日俱增。近日在上海滴水湖舉行的世界頂尖科學(xué)家論壇上，“AI制藥”成為與會嘉賓熱議的話題。“十年攻關(guān)+十億美元投入”的新藥出爐“標(biāo)配”，如何打破？“AI制藥”來了，能否帶來藥價降低的福音？
大勢：人工智能驅(qū)動“制藥2.0”時代
藥物靶標(biāo)確定、先導(dǎo)化合物篩選、臨床試驗論證……近年來，環(huán)節(jié)復(fù)雜讓新藥研發(fā)成了一條“長征路”，在這條路上，大約只有百分之一的候選藥物可以最終“存活”。
德勤公司發(fā)布的研究報告顯示，2017年全球前12位生物制藥巨頭在研發(fā)上的投資回報率僅有3.2%，處于8年來水平。情況更糟糕的是，成功上市一款新藥的成本從2010年的11.88億美元增加到20億美元。
如何破解藥物研發(fā)時間長、高投入、高風(fēng)險、回報慢的“天然瓶頸”？科研人員和產(chǎn)業(yè)界將目光轉(zhuǎn)移至以機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)見長的人工智能。“AI制藥”成為大勢所趨。
2016年，美國強生公司把一些尚處于試驗中的小分子化合物轉(zhuǎn)交給一家人工智能企業(yè)，希望借助“機器智能”加速新藥研發(fā)。
2017年，英國葛蘭素史克公司與人工智能創(chuàng)業(yè)公司合作，利用大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)，加快開發(fā)創(chuàng)新小分子藥物。
2018年，丹麥諾和諾德公司宣布將重組研發(fā)中心，增強AI方面競爭力，加速其嚴重慢性病產(chǎn)品管線的擴展和多樣化。
“AI制藥”來了，世界制藥巨頭紛紛進入“制藥2.0”時代。拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎獲得者、美國國家科學(xué)院院士羅納德·韋爾表示，在目前階段，AI已經(jīng)參與到藥物研發(fā)中，但只是起輔助作用，其“工作范圍”主要是對藥物結(jié)構(gòu)、疾病病理生理機制、現(xiàn)有藥物的功效、顯微鏡下的樣本觀察等結(jié)果進行快速分析，提升新藥發(fā)現(xiàn)的效率，進而輔助靶點藥物研發(fā)、候選藥物挖掘、化合物篩選、藥物晶型預(yù)測等。
觸角：“AI制藥”由來已久，中藥也會受益
“其實早在2007年，科學(xué)家就采用了基于計算機的細胞識別，即從顯微鏡下獲得細胞成像。”羅納德·韋爾說，在藥物研發(fā)中AI是不可缺少的輔助工具，例如，有時候人類沒辦法通過眼睛去檢查數(shù)目眾多的微小細胞，而通過訓(xùn)練計算機，可以快速找到某種特定細胞，形成有價值的結(jié)論。
在西醫(yī)領(lǐng)域，AI的觸角可以延伸至新藥研發(fā)的多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在中醫(yī)領(lǐng)域，AI的觸角同樣可以發(fā)揮作用。上海交通大學(xué)副校長毛軍發(fā)說：“諾貝爾獎獲得者屠呦呦通過翻閱大量中醫(yī)文獻找到了青蒿素的藥物提取來源。但中醫(yī)典籍浩如煙海，讓人類逐本翻閱、分析，耗時長、效率低，如果讓機器‘讀古籍’，再借助大數(shù)據(jù)的有效分析，將會發(fā)現(xiàn)不少取材于中草藥的有效藥物。”
“AI制藥已經(jīng)起航，它肯定能幫助人們提升尋找藥物小分子的效率、縮短合成路線，最終為新藥研發(fā)提供嶄新的途徑。”上海交通大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究院院長譚蔚泓說。
感知：“AI制藥”來了，藥價降低有多遠
今年6月，美國斯坦福大學(xué)的物理學(xué)家們開發(fā)出一種人工智能程序，只用幾個小時就“重新發(fā)現(xiàn)”了元素周期表。項目負責(zé)人、美國國家科學(xué)院院士張首晟介紹，檢驗AI是否真正具有“智慧”，需要先試試人工智能是否可以進行科學(xué)發(fā)現(xiàn)、自己找到自然規(guī)律，而測試結(jié)果表明，人工智能具備這一潛力。
如果“AI制藥”是大勢所趨，那藥價會隨之降低嗎？多位受訪專家表示，“AI制藥”有望從兩方面對降低藥價產(chǎn)生影響：一是，藥企不必將所有臨床試驗失敗的成本轉(zhuǎn)嫁給消費者；二是，通過加快新藥上市速度，企業(yè)可擁有更多專利保護年限，從而平衡研發(fā)成本。
AI強勢挺進傳統(tǒng)制藥行業(yè)，前路究竟如何？業(yè)內(nèi)認為這還需時間檢驗，因為目前還沒有一款A(yù)I研發(fā)的新藥被批準上市。對于AI是否會最終取代藥物研發(fā)人員，受訪科學(xué)家的回答是：“AI不會取代藥物研發(fā)人員，但是使用AI的藥物研發(fā)人員將有可能取代那些不使用AI的人。”
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