生成式AI有望打破醫(yī)藥研發(fā)“十年、十億”的魔咒。

作者 |小葳

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在醫(yī)藥研發(fā)領(lǐng)域有一個(gè)著名的“雙十定律”：一款新藥從啟動(dòng)研發(fā)到上市，平均成本超過10億美元，研發(fā)時(shí)間超過10年。生成式AI的出現(xiàn)有望打破這一魔咒。

英矽智能是一家生成式AI驅(qū)動(dòng)的藥物研發(fā)公司。自2014年成立以來，在生成式AI的驅(qū)動(dòng)下，公司構(gòu)建了覆蓋生物學(xué)、生成化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究的一體化AI平臺(tái)Pharma.AI。

該平臺(tái)支持早期藥物發(fā)現(xiàn)從靶點(diǎn)確認(rèn)到提名臨床候選化合物平均用時(shí)12-18個(gè)月，篩選60-200個(gè)分子，與傳統(tǒng)早期藥物發(fā)現(xiàn)2.5-4年的平均耗時(shí)相比，效率實(shí)現(xiàn)了顯著提升。

Pharma.AI平臺(tái)，AI驅(qū)動(dòng)藥物高效研發(fā)

傳統(tǒng)醫(yī)藥研發(fā)的超長(zhǎng)周期體現(xiàn)在：從前期的疾病假設(shè)，靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，到能有合適的先導(dǎo)化合物，再到分子優(yōu)化，臨床前研究，直到后期的臨床階段，需要花非常多的時(shí)間。

英矽智能的AI解決方案主要關(guān)注在臨床前的藥物開發(fā)階段，包括疾病假設(shè)、靶點(diǎn)確認(rèn)、靶點(diǎn)作用機(jī)制、化合物的生成、分子優(yōu)化等等，并聚焦癌癥、纖維化、免疫、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、衰老相關(guān)疾病等未被滿足醫(yī)療需求的領(lǐng)域。

為此，英矽智能構(gòu)建了由生成式人工智能驅(qū)動(dòng)的藥物研發(fā)和科學(xué)研究平臺(tái)Pharma.AI，旗下代表性軟件包括：人工智能靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)引擎PandaOmics、分子設(shè)計(jì)和生成引擎Chemistry42以及臨床試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)引擎inClinico等

其中生成生物學(xué)平臺(tái)PandaOmics，由20 多種生物學(xué)模型以及英矽智能的專屬數(shù)據(jù)庫構(gòu)建。不僅可支持專業(yè)的靶點(diǎn)篩選和適應(yīng)癥探索，還可通過關(guān)鍵屬性對(duì)候選靶點(diǎn)進(jìn)行評(píng)分和排序。

Chemistry42是一個(gè)40多種生成算法的分子設(shè)計(jì)引擎，可以基于小分子2D或3D的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子生成。

inClinico 是一個(gè)基于Transformer的人工智能系統(tǒng)，旨在預(yù)測(cè)臨床試驗(yàn)II期至III期的轉(zhuǎn)化成功率。

自2021年以來，基于Pharma.AI平臺(tái)，英矽智能建立了超過30條藥物研發(fā)管線組合，并從中提名了22款臨床前候選項(xiàng)目，其中10款化合物獲得臨床試驗(yàn)批件，進(jìn)展最快的抗特發(fā)性肺纖維化管線Rentosertib已在2a期臨床試驗(yàn)的患者受試者群體中驗(yàn)證了安全性和初步有效性。

“在臨床前研發(fā)階段，很多環(huán)節(jié)都可以使用AI賦能。目前全球前二十大制藥公司中，有12家用我們的Pharma.AI平臺(tái)。”英矽智能IT負(fù)責(zé)人沙林表示。

基于Pharma.AI平臺(tái)，英矽智能已經(jīng)將最新的AI與模型應(yīng)用在靶點(diǎn)篩選、分子生成等領(lǐng)域。

英矽智能IT負(fù)責(zé)人 沙林

云端加速，AI制藥的下一站

醫(yī)藥研發(fā)領(lǐng)域涉及海量數(shù)據(jù)，需要強(qiáng)大的算力與數(shù)據(jù)處理能力支持。英矽智能領(lǐng)先的AI制藥實(shí)踐背后，亞馬遜云科技彈性擴(kuò)展、安全、高可用的云端基礎(chǔ)設(shè)施提供了關(guān)鍵支撐。

“云計(jì)算與AI技術(shù)的應(yīng)用，可助力英矽智能高效處理和分析數(shù)據(jù)，加速模型訓(xùn)練和優(yōu)化，有效推動(dòng)新藥的研發(fā)進(jìn)程，并大幅降低醫(yī)藥研發(fā)成本。”沙林介紹，亞馬遜云科技的技術(shù)賦能體現(xiàn)在幾大方面：

首先，全球覆蓋的云基礎(chǔ)設(shè)施和彈性敏捷的云服務(wù)。

包括PandaOmics、Chemistry42、inClinico等核心產(chǎn)品都用到了亞馬遜云科技的云服務(wù)。

亞馬遜云科技為英矽智能提供了全面且穩(wěn)定的基礎(chǔ)架構(gòu)支持，包括計(jì)算服務(wù)Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)、Kubernetes容器編排服務(wù)Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS)、托管式關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)Amazon Relational Database Service (Amazon RDS)等。

其次，云端AI基礎(chǔ)設(shè)施支撐。

在面向海外業(yè)務(wù)的大模型應(yīng)用方面，英矽智能使用Amazon Bedrock接入Claude模型，用于科研論文分析、知識(shí)圖譜分析與構(gòu)建，以及內(nèi)部運(yùn)營(yíng)等場(chǎng)景?；谕耆泄艿臋C(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)Amazon SageMaker，英矽智能實(shí)現(xiàn)模型的訓(xùn)練、調(diào)優(yōu)和推理。

第三，安全合規(guī)。

亞馬遜云科技不僅保證底層云基礎(chǔ)設(shè)施和云服務(wù)的安全和合規(guī)，還提供了超過300多項(xiàng)安全、合規(guī)和治理方面的服務(wù)與工具。在醫(yī)療與生命科學(xué)領(lǐng)域，亞馬遜云科技的基礎(chǔ)設(shè)施已獲得全球130多項(xiàng)符合HIPAA要求的服務(wù)和認(rèn)證，助力英矽智能在藥物研發(fā)領(lǐng)域的安全合規(guī)。

“對(duì)英矽智能來說，亞馬遜云科技幫我們節(jié)省了大量的時(shí)間成本和金錢成本。借助亞馬遜云科技的能力，我們可以非?？焖俚叵翊罘e木一樣把我們的平臺(tái)搭起來。未來，非常期待可以跟亞馬遜云科技在生成式AI以及生命科學(xué)領(lǐng)域有更深入的合作?！鄙沉直硎?。

本文為「智能進(jìn)化論」原創(chuàng)作品。