藥物研發(fā)難不難？

難！而且風(fēng)險(xiǎn)非常大。

在雷鋒網(wǎng)作為協(xié)辦媒體的首屆中國(guó)生物計(jì)算大會(huì)上，百度螺旋槳PaddleHelix生物計(jì)算平臺(tái)負(fù)責(zé)人何徑舟就表示，“全球生物醫(yī)藥規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，但是醫(yī)藥研發(fā)的效率不斷下降，研發(fā)一款新藥投入的成本和時(shí)間越來(lái)越呈指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)?！?

有數(shù)據(jù)為證：德勤公司發(fā)布的研究報(bào)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(bào)率僅有3.2%，處于8年來(lái)最低水平。

本質(zhì)上，藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程是個(gè)數(shù)據(jù)和工程化問(wèn)題，利用機(jī)器來(lái)開(kāi)發(fā)新藥，也不是什么新鮮事。

早在1981年，美國(guó)《財(cái)富》雜志就對(duì)計(jì)算機(jī)輔助的藥物發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了專題報(bào)道。到了2000年，利用機(jī)器人進(jìn)行“高通量篩選”已經(jīng)被用來(lái)快速測(cè)試數(shù)百萬(wàn)種化合物。

如今，擅長(zhǎng)數(shù)據(jù)處理和分析的AI有了用武之地，不少醫(yī)藥企業(yè)也“嘗到了AI的甜頭”，AI制藥這條賽道也不斷升溫。

大致上，AI制藥可以分為三派：傳統(tǒng)藥企派、互聯(lián)網(wǎng)巨頭派、AI創(chuàng)企派。

傳統(tǒng)藥企派以默沙東、賽諾菲等老牌廠商以及藥明康德、凱萊英等CRO龍頭為代表，他們的研發(fā)資金厚實(shí)、數(shù)據(jù)積累和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)無(wú)出其右；

互聯(lián)網(wǎng)巨頭派以騰訊的云深智藥、百度的百圖生科、華為的醫(yī)療智能體EIHealth等為代表，在AI技術(shù)和生態(tài)構(gòu)建能力上，他們的實(shí)力毋庸置疑；

AI創(chuàng)企派各立山頭，國(guó)內(nèi)外均有拔尖選手。例如國(guó)外的Exscientia、Atomwise，國(guó)內(nèi)的晶泰科技、燧坤智能、英飛智藥、宇道生物、西湖歐米等，學(xué)術(shù)背景強(qiáng)大、資歷夠深，資方的投入意志堅(jiān)定。

歸根結(jié)底，三大派系都是為了“更快”、“更好”、“更便宜”地造出新藥。然而，由于各自的長(zhǎng)短板不盡相同，未來(lái)AI制藥格局的格局將極具故事性。

藥企巨頭派

有著深厚歷史沉淀的百年藥企，并不守舊，AI公司、云服務(wù)商是他們?cè)贏I制藥上的主要合作對(duì)象。

上世紀(jì)80年代初，美國(guó)《財(cái)富》雜志曾對(duì)默克公司使用計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)藥物進(jìn)行了封面報(bào)道，并稱這項(xiàng)技術(shù)為“下一次工業(yè)革命”。

據(jù)2020年6月發(fā)表于Drug Discovery Today雜志的文章顯示，21家頭部跨國(guó)藥企在2014-2019年共發(fā)表398篇與“AI藥物研發(fā)”相關(guān)的論文，同時(shí)啟動(dòng)了73項(xiàng)內(nèi)部AI研發(fā)項(xiàng)目、61項(xiàng)與外部AI公司合作的項(xiàng)目、以及11項(xiàng)投資/收購(gòu)初創(chuàng)AI企業(yè)。

默沙東是這些藥企中，最早與AI公司達(dá)成合作的之一，最早可以追溯到2012年。

2017年，武田藥業(yè)與加州圣布魯諾的Numerate公司正式簽約，利用AI技術(shù)尋找腫瘤學(xué)、胃腸病學(xué)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的小分子藥物。

同年，賽諾菲與蘇格蘭Exscientia公司簽署了一項(xiàng)潛在價(jià)值為2.5億歐元（約2.8億美金）的合作和許可交易，用于開(kāi)發(fā)針對(duì)代謝疾病的雙特異性小分子藥物。Exscientia有AI技術(shù)，賽諾菲則提供化學(xué)合成。

2019年6月，賽諾菲宣布與谷歌合作，共建醫(yī)療創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，谷歌將其AI和云計(jì)算能力引入與賽諾菲的合作中。

2019年10月，諾華宣布成立AI創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并選擇微軟作為其AI戰(zhàn)略和數(shù)據(jù)科學(xué)合作伙伴。諾華將微軟的AI技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)藥物研發(fā)過(guò)程，包括研究、臨床試驗(yàn)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)。

國(guó)內(nèi)藥企也是不遑多讓。

2017年，正大天晴引入阿里云的業(yè)務(wù)中臺(tái)架構(gòu)，利用互聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)能力，提升了藥企的低成本創(chuàng)新和快速試錯(cuò)能力。

2019年9月，豪森藥業(yè)與AI制藥明星公司Atomwise達(dá)成合作，在多個(gè)治療領(lǐng)域針對(duì)11個(gè)未公開(kāi)靶標(biāo)設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)潛在的候選藥物。

現(xiàn)階段來(lái)看，多數(shù)藥企與AI創(chuàng)業(yè)的合作案例，更多是停留在前期的藥物研發(fā)階段。值得注意的是，藥品的臨床試驗(yàn)也需要AI的幫助。

藥企希望通過(guò)分析大量電子病歷數(shù)據(jù)集，代替冗長(zhǎng)而昂貴的患者臨床試驗(yàn)來(lái)獲得藥品批準(zhǔn)。例如，輝瑞、強(qiáng)生和安進(jìn)公司，就向FDA提交數(shù)據(jù)挖掘分析以尋求獲批新藥或新的適應(yīng)癥。

總體來(lái)說(shuō)，藥企在AI制藥中的地位，有點(diǎn)類似于醫(yī)學(xué)影像AI行業(yè)中的醫(yī)院。藥企擁有可追溯至20世紀(jì)80年代的大型臨床前數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)集是藥企數(shù)十年積累下來(lái)的心血，輕易不肯示人。

畢竟，在人工智能時(shí)代，數(shù)據(jù)才是王道。

所以，拋開(kāi)與外部AI公司的合作，藥企也在搭建自己的AI團(tuán)隊(duì)和業(yè)內(nèi)生態(tài)，把握更多的話語(yǔ)權(quán)。

葛蘭素史克是最早在內(nèi)部創(chuàng)建AI部門(mén)的藥企之一。

據(jù)外媒報(bào)道，截至2019年7月，葛蘭素史克的AI團(tuán)隊(duì)約有50名。2019年12月，其宣布將擴(kuò)大AI團(tuán)隊(duì)的人數(shù)，計(jì)劃到2020年增加80名。

另外，醫(yī)藥魔方對(duì)藥企參與的AI制藥聯(lián)盟進(jìn)行過(guò)統(tǒng)計(jì)，共有16家藥企加入了至少1個(gè)聯(lián)盟，占所有制藥企業(yè)的36%。

比較有名的聯(lián)盟是MELLODDY。

這個(gè)聯(lián)盟的目標(biāo)是建立一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)，這樣就可以從多組專有數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，同時(shí)又能尊重它們的高度機(jī)密性，因?yàn)樵谡麄€(gè)項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)和資產(chǎn)所有者將保留對(duì)其信息的控制權(quán)。

還有一個(gè)聯(lián)盟——MLDPS，它的特征是與學(xué)術(shù)高校走得更近，其目標(biāo)是打破麻省理工學(xué)院機(jī)器學(xué)習(xí)研究和藥物發(fā)現(xiàn)研究之間的鴻溝——將麻省理工學(xué)院的研究人員和產(chǎn)業(yè)界聚集在一起，從而找出并解決AI輔助藥物研發(fā)中最重要的問(wèn)題。

以“項(xiàng)目制”為特征的醫(yī)藥研發(fā)行業(yè)中，藥企大鱷是當(dāng)之無(wú)愧的C位，把握十足的主動(dòng)性，極大程度上決定了AI制藥公司的未來(lái)走向。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭派

有創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)的地方，就有BAT的身影。

習(xí)慣“買買買”的騰訊，早在2015年和2018年就參與晶泰科技的A及B輪融資，現(xiàn)在晶泰科技也成為國(guó)內(nèi)AI制藥領(lǐng)域的頭部企業(yè)。

除了投資，騰訊也在自起爐灶。

2020年7月9日，騰訊正式進(jìn)軍AI+新藥研發(fā)，其開(kāi)發(fā)的人工智能藥物發(fā)現(xiàn)平臺(tái)“云深智藥”將向科研人員全面開(kāi)放。

華為在醫(yī)療領(lǐng)域布局了華為云EIHealth，基于華為云AI昇騰集群服務(wù)、華為云ModelArts一站式AI開(kāi)發(fā)與管理平臺(tái)的AI能力，集成了醫(yī)藥領(lǐng)域眾多算法、工具、AI模型和自動(dòng)化流水線。

阿里云與全球健康藥物研發(fā)中心合作，開(kāi)發(fā)AI藥物研發(fā)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)，并針對(duì)SARS/MERS等冠狀病毒的藥物研發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。

縱觀互聯(lián)網(wǎng)大佬們，對(duì)生物計(jì)算最認(rèn)真的還應(yīng)該是李彥宏。

2020年9月，“愿意為技術(shù)買單”的李彥宏成立百圖生科，并親任董事長(zhǎng)，從“計(jì)算+”的角度，百圖生科投資/合作了超過(guò)50家全球早期技術(shù)公司和科研團(tuán)隊(duì)，并且投入10億元設(shè)立“免疫圖譜卓越計(jì)劃”，共同加速學(xué)術(shù)發(fā)現(xiàn)和成果轉(zhuǎn)化。

李彥宏曾表態(tài)，“在生命健康最關(guān)鍵的領(lǐng)域，哪怕投入再大，風(fēng)險(xiǎn)再高，周期再長(zhǎng)，我們也要堅(jiān)決的去做，生命科學(xué)沒(méi)有盡頭，只有盡力?！?

去年，字節(jié)跳動(dòng)也成立了專門(mén)負(fù)責(zé)大健康業(yè)務(wù)的極光部門(mén)，AI Lab位于北京、上海、美國(guó)三地的團(tuán)隊(duì)也被曝招攬AI制藥領(lǐng)域人才。

平安科技研究院最近也曬出一個(gè)成果——他們和清華大學(xué)聯(lián)合在計(jì)算生物學(xué)頂刊BIB上發(fā)表了一篇論文，首次公開(kāi)了用于藥物發(fā)現(xiàn)的分子預(yù)訓(xùn)練模型。這個(gè)模型具有5300萬(wàn)參數(shù)，有點(diǎn)類似在NLP領(lǐng)域取得重大突破的BERT模型。

目前，平安AskBob智藥平臺(tái)已經(jīng)與日本鹽野義制藥開(kāi)展合作，在抗感染和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域以及阿茲海默癥的藥物重定向研發(fā)和抑郁癥等方面進(jìn)行合作。

從互聯(lián)網(wǎng)派AI制藥勢(shì)力來(lái)看，它們的最大優(yōu)勢(shì)在于算力和算法，自身的短板在于對(duì)藥物知識(shí)的深刻見(jiàn)解和人才隊(duì)伍。

在以“暴力計(jì)算”為特征的AI技術(shù)加持下，輔以藥企多年來(lái)的珍貴“數(shù)據(jù)池”，藥企一旦與生態(tài)鏈豐富的互聯(lián)網(wǎng)巨頭牽頭，未來(lái)的前景會(huì)非?？捎^。

AI制藥創(chuàng)企派

2020年，被稱為AI制藥的“元年”。

據(jù)健康界統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)目前從事AI藥物研發(fā)的企業(yè)近20家，超半數(shù)企業(yè)成立時(shí)間主要集中在2015-2018年，融資輪次集中在A、B輪。

同時(shí)，受疫情等多方因素影響，2020年，國(guó)內(nèi)獲得融資的AI藥物研發(fā)企業(yè)有8家，包括望石智慧、晶泰科技、星藥科技、冰洲石科技等，總額達(dá)14.16億美元——合人民幣近百億元。

在這樣的融資力度下，AI制藥似乎成為了下一個(gè)“現(xiàn)象級(jí)”的創(chuàng)業(yè)賽道。

值得一提的是，現(xiàn)在的二級(jí)市場(chǎng)，有兩支“AI制藥”概念股，Schrodinger和Relay Therapeutics已分別于2020年2月和7月在納斯達(dá)克上市。

其中，作為行業(yè)內(nèi)第一家計(jì)算藥物研發(fā)上市公司，Schrodinger的股價(jià)從首發(fā)價(jià)17美元，一度漲到近百美元。

能有這樣的股價(jià)表現(xiàn)，說(shuō)明AI制藥公司是有不少干貨的。

今年3月，英矽智能宣布，在全球首次利用AI技術(shù)發(fā)現(xiàn)新機(jī)制特發(fā)性肺纖維化（IPF）藥物新靶點(diǎn)，以及針對(duì)該靶點(diǎn)設(shè)計(jì)的全新化合物。

當(dāng)然，與其他AI行業(yè)的同行一樣，制藥的最大難點(diǎn)也是數(shù)據(jù)。

目前，AI制藥企業(yè)主要依靠公開(kāi)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行模型訓(xùn)練，同時(shí)，通過(guò)合作的方式從藥企、醫(yī)院、CRO、實(shí)驗(yàn)室獲得差異性數(shù)據(jù)。

英矽智能的CEO AIex Zhavoronkov就表示，AI新藥研發(fā)往往需要更多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，擁有頂尖水平的科學(xué)家才能獲得合作伙伴關(guān)系，并讓算法進(jìn)一步優(yōu)化。而中國(guó)本土的AI新藥研發(fā)企業(yè)總是缺少創(chuàng)新，經(jīng)常依賴于開(kāi)源的東西來(lái)進(jìn)行復(fù)制。

創(chuàng)立了億藥科技的謝正偉博士，也曾向《生輝》表示，一家AI制藥公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力，主要體現(xiàn)在商業(yè)發(fā)展上，可以簡(jiǎn)單歸結(jié)為兩個(gè)指標(biāo)：

第一個(gè)指標(biāo)是做技術(shù)服務(wù)的能力，是否能拿到大公司的訂單；

另一個(gè)指標(biāo)是自研管線，是否有成為創(chuàng)新型研發(fā)中心以及未來(lái)成為藥企的潛力。

從大公司拿訂單，是現(xiàn)在AI制藥公司走得比較多的路，也就是上文所說(shuō)的“項(xiàng)目制”方式，這條路線較為傳統(tǒng)，也是最為穩(wěn)妥的一條路。

而一些AI制藥公司在不斷壯大后，也在往第二條道路走。例如，從晶泰科技孵化出的劑泰醫(yī)藥，就已經(jīng)基于其專有的高通量AI制劑平臺(tái)搭建制劑新藥管線等。

結(jié)語(yǔ)

在十年以前，我們可能沒(méi)有想過(guò)，有一天AI會(huì)自己設(shè)計(jì)出化合物。

和其他AI賽道一樣，我們可以相信的是，AI制藥會(huì)經(jīng)歷一個(gè)成長(zhǎng)爬坡期，未來(lái)，AI藥物研發(fā)將不再是生物醫(yī)藥行業(yè)中一個(gè)概念性技術(shù)，而是成為行業(yè)中非常核心的存在。

如果用武林門(mén)派來(lái)形容上面的三類廠商，藥企更像是“少林派”——天下武功出少林，所有紛繁復(fù)雜的變化都有跡可循；

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更像是“明教”，群眾基礎(chǔ)大，陣容雄厚；

而各個(gè)AI制藥公司，則是散落在中原大地上的各個(gè)門(mén)派，招式各有不同。

圍繞三大派系，AI制藥的江湖故事將會(huì)不斷上演