近年來(lái)，環(huán)節復雜的新藥研發(fā)成功率持續走低，相應成本卻與日俱增。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(huì )嘉賓熱議的話(huà)題。“十年攻關(guān)+十億美元投入”的新藥出爐“標配”，如何打破？“AI制藥”來(lái)了，能否帶來(lái)藥價(jià)降低的福音？
大勢：人工智能驅動(dòng)“制藥2.0”時(shí)代
藥物靶標確定、先導化合物篩選、臨床試驗論證……近年來(lái)，環(huán)節復雜讓新藥研發(fā)成了一條“長(cháng)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(lái)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(shí)間長(cháng)、高投入、高風(fēng)險、回報慢的“天然瓶頸”？科研人員和產(chǎn)業(yè)界將目光轉移至以機器學(xué)習、深度學(xué)習見(jiàn)長(cháng)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，利用大數據和機器學(xué)習，加快開(kāi)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(xiàn)的擴展和多樣化。
“AI制藥”來(lái)了，世界制藥巨頭紛紛進(jìn)入“制藥2.0”時(shí)代。拉斯克基礎醫學(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”主要是對藥物結構、疾病病理生理機制、現有藥物的功效、顯微鏡下的樣本觀(guān)察等結果進(jìn)行快速分析，提升新藥發(fā)現的效率，進(jìn)而輔助靶點(diǎn)藥物研發(fā)、候選藥物挖掘、化合物篩選、藥物晶型預測等。
觸角：“AI制藥”由來(lái)已久，中藥也會(huì )受益
“其實(shí)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(shuō)，在藥物研發(fā)中AI是不可缺少的輔助工具，例如，有時(shí)候人類(lèi)沒(méi)辦法通過(guò)眼睛去檢查數目眾多的微小細胞，而通過(guò)訓練計算機，可以快速找到某種特定細胞，形成有價(jià)值的結論。
在西醫領(lǐng)域，AI的觸角可以延伸至新藥研發(fā)的多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節，在中醫領(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(cháng)毛軍發(fā)說(shuō)：“諾貝爾獎獲得者屠呦呦通過(guò)翻閱大量中醫文獻找到了青蒿素的藥物提取來(lái)源。但中醫典籍浩如煙海，讓人類(lèi)逐本翻閱、分析，耗時(shí)長(cháng)、效率低，如果讓機器‘讀古籍’，再借助大數據的有效分析，將會(huì )發(fā)現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(xiàn)，最終為新藥研發(fā)提供嶄新的途徑。”上海交通大學(xué)分子醫學(xué)研究院院長(cháng)譚蔚泓說(shuō)。
感知：“AI制藥”來(lái)了，藥價(jià)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(kāi)發(fā)出一種人工智能程序，只用幾個(gè)小時(shí)就“重新發(fā)現”了元素周期表。項目負責人、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(jìn)行科學(xué)發(fā)現、自己找到自然規律，而測試結果表明，人工智能具備這一潛力。
如果“AI制藥”是大勢所趨，那藥價(jià)會(huì )隨之降低嗎？多位受訪(fǎng)專(zhuān)家表示，“AI制藥”有望從兩方面對降低藥價(jià)產(chǎn)生影響：一是，藥企不必將所有臨床試驗失敗的成本轉嫁給消費者；二是，通過(guò)加快新藥上市速度，企業(yè)可擁有更多專(zhuān)利保護年限，從而平衡研發(fā)成本。
AI強勢挺進(jìn)傳統制藥行業(yè)，前路究竟如何？業(yè)內認為這還需時(shí)間檢驗，因為目前還沒(méi)有一款AI研發(fā)的新藥被批準上市。對于A(yíng)I是否會(huì )最終取代藥物研發(fā)人員，受訪(fǎng)科學(xué)家的回答是：“AI不會(huì )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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