藥物研發(fā)難不難？

難！而且風(fēng)險非常大。

在雷鋒網(wǎng)作為協(xié)辦媒體的首屆中國生物計算大會上，百度螺旋槳PaddleHelix生物計算平臺負(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，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間越來越呈指數(shù)級的增長。”

有數(shù)據(jù)為證：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年來最低水平。

本質(zhì)上，藥物發(fā)現(xiàn)過程是個數(shù)據(jù)和工程化問題，利用機(jī)器來開發(fā)新藥，也不是什么新鮮事。

早在1981年，美國《財富》雜志就對計算機(jī)輔助的藥物發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了專題報道。到了2000年，利用機(jī)器人進(jìn)行“高通量篩選”已經(jīng)被用來快速測試數(shù)百萬種化合物。

如今，擅長數(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、數(shù)據(jù)積累和項目經(jīng)驗無出其右；

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，他們的實力毋庸置疑；

AI創(chuàng)企派各立山頭，國內(nèi)外均有拔尖選手。例如國外的Exscientia、Atomwise，國內(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，由于各自的長短板不盡相同，未來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)商是他們在AI制藥上的主要合作對象。

上世紀(jì)80年代初，美國《財富》雜志曾對默克公司使用計算機(jī)技術(shù)設(shè)計藥物進(jìn)行了封面報道，并稱這項技術(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，同時啟動了73項內(nèi)部AI研發(fā)項目、61項與外部AI公司合作的項目、以及11項投資/收購初創(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公司簽署了一項潛在價值為2.5億歐元（約2.8億美金）的合作和許可交易，用于開發(fā)針對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)新實驗室，谷歌將其AI和云計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)新實驗室，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)用于整個藥物研發(fā)過程，包括研究、臨床試驗、生產(chǎn)、運營等環(huán)節(jié)。

國內(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，在多個治療領(lǐng)域針對11個未公開靶標(biāo)設(shè)計和發(fā)現(xiàn)潛在的候選藥物。

現(xiàn)階段來看，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，藥品的臨床試驗也需要AI的幫助。

藥企希望通過分析大量電子病歷數(shù)據(jù)集，代替冗長而昂貴的患者臨床試驗來獲得藥品批準(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。

總體來說，藥企在AI制藥中的地位，有點類似于醫(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)十年積累下來的心血，輕易不肯示人。

畢竟，在人工智能時代，數(shù)據(jù)才是王道。

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

葛蘭素史克是最早在內(nèi)部創(chuàng)建AI部門的藥企之一。

據(jù)外媒報道，截至2019年7月，葛蘭素史克的AI團(tuán)隊約有50名。2019年12月，其宣布將擴(kuò)大AI團(tuán)隊的人數(shù)，計劃到2020年增加80名。

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

比較有名的聯(lián)盟是MELLODDY。

這個聯(lián)盟的目標(biāo)是建立一個機(jī)器學(xué)習(xí)平臺，這樣就可以從多組專有數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，同時又能尊重它們的高度機(jī)密性，因為在整個項目中，數(shù)據(jù)和資產(chǎn)所有者將保留對其信息的控制權(quán)。

還有一個聯(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)中最重要的問題。

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

互聯(lián)網(wǎng)巨頭派

有創(chuàng)業(yè)機(jī)會的地方，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)，其開發(fā)的人工智能藥物發(fā)現(xiàn)平臺“云深智藥”將向科研人員全面開放。

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開發(fā)與管理平臺的AI能力，集成了醫(yī)藥領(lǐng)域眾多算法、工具、AI模型和自動化流水線。

阿里云與全球健康藥物研發(fā)中心合作，開發(fā)AI藥物研發(fā)和大數(shù)據(jù)平臺，并針對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，對生物計算最認(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，從“計算+”的角度，百圖生科投資/合作了超過50家全球早期技術(shù)公司和科研團(tuán)隊，并且投入10億元設(shè)立“免疫圖譜卓越計劃”，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)險再高，周期再長，我們也要堅決的去做，生命科學(xué)沒有盡頭，只有盡力。”

去年，字節(jié)跳動也成立了專門負(fù)責(zé)大健康業(yè)務(wù)的極光部門，AI Lab位于北京、上海、美國三地的團(tuán)隊也被曝招攬AI制藥領(lǐng)域人才。

平安科技研究院最近也曬出一個成果——他們和清華大學(xué)聯(lián)合在計算生物學(xué)頂刊BIB上發(fā)表了一篇論文，首次公開了用于藥物發(fā)現(xiàn)的分子預(yù)訓(xùn)練模型。這個模型具有5300萬參數(shù)，有點類似在NLP領(lǐng)域取得重大突破的BERT模型。

目前，平安AskBob智藥平臺已經(jīng)與日本鹽野義制藥開展合作，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制藥勢力來看，它們的最大優(yōu)勢在于算力和算法，自身的短板在于對藥物知識的深刻見解和人才隊伍。

在以“暴力計算”為特征的AI技術(shù)加持下，輔以藥企多年來的珍貴“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，未來的前景會非常可觀。

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，國內(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)成立時間主要集中在2015-2018年，融資輪次集中在A、B輪。

同時，受疫情等多方因素影響，2020年，國內(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“現(xiàn)象級”的創(chuàng)業(yè)賽道。

值得一提的是，現(xiàn)在的二級市場，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)第一家計算藥物研發(fā)上市公司，Schrodinger的股價從首發(fā)價17美元，一度漲到近百美元。

能有這樣的股價表現(xiàn)，說明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，以及針對該靶點設(shè)計的全新化合物。

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

目前，AI制藥企業(yè)主要依靠公開數(shù)據(jù)來進(jìn)行模型訓(xùn)練，同時，通過合作的方式從藥企、醫(yī)院、CRO、實驗室獲得差異性數(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)常依賴于開源的東西來進(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制藥公司的核心競爭力，主要體現(xiàn)在商業(yè)發(fā)展上，可以簡單歸結(jié)為兩個指標(biāo)：

第一個指標(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，也就是上文所說的“項目制”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制劑平臺搭建制劑新藥管線等。

結(jié)語

在十年以前，我們可能沒有想過，有一天AI會自己設(shè)計出化合物。

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

如果用武林門派來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AI制藥公司，則是散落在中原大地上的各個門派，招式各有不同。

圍繞三大派系，AI制藥的江湖故事將會不斷上演