研发魔术：借力AI寻找“新药宇宙”虫洞

打开凤凰新闻 ，新药宇宙查看更多高清图片宇道生物正试图用崭新的魔术“制药方法论”批量化开发药物。（受访者供图）人工智能（AI）正在大幅增强人类对抗疾病的借力能力
。在上海 ，寻找新涌现的虫洞多家创业公司在AI助力下 ，瞄准最难啃的新药宇宙硬骨头，尝试新靶点、魔术创造新分子。借力值得一提的寻找是 ，在这一新兴领域，虫洞相关团队正以最小的新药宇宙体量、最快的魔术速度、最高的借力成功率 ，追逐最好的寻找成果。可以说，虫洞创新带来的爆发力尽显无疑
。“宇宙元素”取名的背后AI制药的创新爆发力，在于它能以超常规的方式和效率，做到人所做不到的事。AI药企新锐星药科技的创始人兼CEO李成涛很喜欢讲述一个关于科学家 、药物和宇宙的故事：传统新药研发就像大海捞针，针对靶点
，从海量分子中层层筛选，直到找出最合适的做成药物。迄今 ，人类已合成多达数十亿种分子，但全世界真正获批的原创小分子药一共只有上千种。而在理论上，可能成药的化合物种类多达10的60次方，这个数字就是在“1”后面有60个“0” 。与之相比，人类曾经做过的尝试，比沧海一粟更微不足道 ，唯有置于广袤的宇宙背景下，想象一粒沙子之于整个星系 。可以说 ，人类有待探索的新药空间几近无限
 ，但方法却必须改变。星药科技的英文名Galixir ，源自“Galaxy（星系）”和“Elixir（万能药）”。李成涛说，取名的初衷就是想借AI之力，探索浩瀚的化合物“宇宙”，从中发现能治愈疾病的点点星光。成立4年来，星药科技不断创新算法，让AI在“通读”生物与化学大数据之后，可以从中提炼出蛋白质、药物和疾病之间的连接
。AI可以跳过实验室 ，直接算出分子与靶点的结合能力；它还可以超越人类的思维，直接设计出那些从未合成过 、甚至从未想象到的分子，这更是传统方法无法企及的 。在一个项目中 ，星药科技曾用自研的AI模型
，针对一种自身免疫性疾病靶点生成了上千万种虚拟化合物。接着，在短短一个月内 ，由计算机仔细筛查每一种的成药性 ，选出3个分子 。而后  ，AI继续围绕分子结构进一步“打磨”，经过80多个分子的迭代，最终顺利提名能用于临床试验的候选化合物。有意思的是，另一家代表性AI药企——上海宇道生物技术有限公司 
，其英文名Nutshell（果壳）也带有满满的宇宙元素 。联合创始人、董事长兼CEO沈倩诚告诉记者 ，该名取自物理学家霍金的名著《果壳中的宇宙》。这本探讨宇宙起源 、黑洞等的名著提出，人类或许能利用“虫洞”这条“时空密道”实现星际旅行。而宇道生物的梦想，就是用AI找出药物靶点中的调控“虫洞”。在人类蛋白质组中，相对易成药的靶点只占15% ，却贡献了超过95%的药物 。随着这些“容易摘的桃子”近乎被摘完，科学家不得不将精力放到难成药靶点上 。研究发现 ，难成药靶点中的变构位点，存在一种近乎“虫洞”的特殊效应
，借此可以开发新药
。过去，挖“虫洞”大多是碰运气，但AI展现出了洞悉“虫洞”奥妙的潜力，从而让开发变构药物从早年的盲目探索变得理性 。目前，宇道生物开发的“AI+物理学”平台，可以深入挖掘蛋白结构的运动规律
 ，其预测隐藏变构位点的成功率接近80%
。十年磨一剑 ，水到渠成目前，AI制药已经在上海、在张江出现集聚爆发态势 ，而这其实是十年磨一剑、水到渠成的结果 。针对难成药靶点的变构药物开发，是当前新药研发的前沿之一。但是
，宇道生物核心团队已在此领域默默深耕十多年 。早在2009年，宇道生物创始人就开始涉足该领域，迄今共发表相关论文100多篇  。同时 ，他们又在世界上推出第一个也是目前最大的变构数据中心 ，目前仍支撑着许多科研院所和企业的研究。创立公司之后
，他们还开发多种针对变构药物研发的专有算法 ，推进多个变构药物管线 。可以说，无论学术研究还是成果转化
，宇道生物都站在了高点
 。星药科技同样有着充分的技术自信 。李成涛从清华大学清华学堂计算机科学实验班（“姚班”）毕业后赴美 ，获麻省理工学院博士学位
，并在顶级学术会议上发表过10多篇论文 ，是AI制药顶尖学者之一。2019年回国创业，他带领团队首创了多个世界领先的AI药物研发模型  。从做顶尖研究，到做顶尖企业
，之间还需要一个契机 。沈倩诚说
，当年起步时，国内创新氛围与现在相去甚远，外界并不相信中国企业可以在技术前沿拿到首创成果，资本也不愿投入。但2016年前后，随着国家政策的带动
，原创新药研发获得前所未有的支持，宇道生物在2018年拿到天使投资 ，之后又连续完成多轮融资
。CPU般极度精简的团队AI驱动下，叠加张江药谷强大的创新配套能力，以及上海悉心打造的算力基础服务，AI制药领域的创业公司，能以异常精简的规模，集聚起强大能量，去追逐远大目标。星药科技在上海
、北京、深圳都有布点 ，但加起来仅数十人。宇道生物集中在浦东张江 ，所有员工不足60人。但在产出上，两家公司都已在多条管线完成布局
，体现出强大能量 。究其原因 ，一方面是因为AI本身的高效，可以节省大量人力 ，另一方面 ，新药研发的非核心环节，比如生物和化学实验，AI药企能以外包方式交给各类研发服务商。即使是算法训练和计算模拟环节，也可以不用自己建机房、养团队——目前 ，宇道生物的算力绝大部分来自公有云平台
，在国内他们也是药物研发领域最大的云计算用户之一
。整体上 ，按沈倩诚所说
，精简的团队就像是电脑的CPU（中央处理器）芯片 ，只专注于最核心环节 ，解决最困难问题，基于十年磨一剑打造的技术和算法，以极小的“体积”和“功耗”，输出强大的能力。事实上 ，技术模式的变化也带来产业模式之变 。李成涛表示，星药科技已形成以AI为核心、以科技为驱动的药物发现能力闭环，大幅提高新药研发最艰涩的临床前环节的成功率 ，使得研发时间从过去的4年至5年缩短到目前的1年至1年半，研发成本也更可控。由于AI让制药的系统性风险显著下降，AI药企不用像传统生物科技公司那样只聚焦少数靶点，而是能以“平台化”的模式推进研发 。实际上，星药科技和宇道生物目前都在多条管线上齐头并进 ，试图用他们崭新的“制药方法论”批量化开发药物 。此外 ，在AI制药领域，新研发还造就了一种新的正循环 ：管线更多 
，就能产生更多数据 ，进而在训练模型和优化算法方面更高效；随后，更强的算法造就更强的AI，进而可以高效推进多条管线——某种意义上说，这有些类似链式核裂变反应，一旦越过临界值 ，就会迎来核爆点。作者：张懿编辑：傅璐*文汇独家稿件，转载请注明出处 。

最新评论