随着2024年诺贝尔化学奖的公布,人工智能(AI)与生命科学领域又掀起了一场不小的风波。根据获奖内容来看,今年诺贝尔化学3位获奖者均与AI有关,被誉为“AlphaFold之父”的谷歌DeepMind公司戴米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)博士和约翰·乔普(John Jumper)博士因为蛋白质结构预测获奖,而华盛顿大学的大卫·贝克(David Baker)教授则因计算蛋白设计获奖。
奖项公布的当日,相关话题即刻冲上微博热搜第四位,阅读讨论超千万。在制药产业,AI赋能已经不是新鲜事。但诺贝尔奖的认可,仍然赋予了AI制药不一样的意义。
就在诺奖公布的同一日,Basecamp Research也达成了双重交易,不仅与麻省理工学院和哈佛大学博德研究所签署了协议,而且还获得了6000万美元的新融资,投资者中不乏罗氏副董事长André Hoffmann、皇家飞利浦董事长Feike Sijbesma、联合利华前首席执行官Paul Polman等知名人物。
无独有偶,作为全球生命科学基础大模型的先行者,BioMap百图生科在10月27日举办的第三届中国生物计算大会上,正式发布了全新一代生命科学基础大模型——xTrimo V3,为行业交上一份全新的答卷。
据悉,此次发布的基础大模型xTrimo V3,覆盖DNA、RNA、蛋白质、细胞、小分子、生物视觉和生物知识文本等生命科学7个主流模态,并在各个原有模态上依靠新的数据、新的架构,做了显著的增强。“这一版本一举实现了全模态的覆盖,从而能支撑快速发展的生命科学新领域新问题探索需求。”百图生科技术副总裁张晓明介绍,“与V2平台相比,V3不仅巩固了之前在蛋白质领域的基础和继续了在细胞领域的发展,还拓展至基因组学、转录组学、细胞复杂任务、影像分析和文本分析等领域,支持从分子早期研发到生产放大再到后期实验分析的全流程AI建模需求。”
▍解码生命语言,AI加速药物研发
根据蛋壳研究院最新发布的《2024医疗人工智能报告》显示,2021年以前,AI主导进入临床试验阶段的创新药仅为个位数,但到2021年,这一数据就已快速增长至100多个,2022年继续维持增长态势突破200,2023年再进一步提升,管线数量迈入300大关。
之所以能够迎来爆发,很重要的一点还是在于AI能够为药物研发提供巨大应用价值。传统药物研究中,物理模型只能根据份子动力学等科学原理给出科学家已有的的生物规律。在面对未知领域时,百图生科的AI模型可以通过学习生命语言,分析更多的数据给出破解生命密码的可能性。此处所说的生物语言,即DNA和蛋白质序列。
蛋白质的功能取决于其结构,准确预测蛋白质的三维结构对于药物设计至关重要,而蛋白质预测也正是对于生物学中的核心难题。通过学习,AI不仅能够推测蛋白质结构,还能预测它的功能。这一能力可以让AI解锁药物研发中的无限可能,也是助力科学家们解码生命的关键工具。
在采访中,百图生科的CEO也提到“从微观上来看,管线研发的加速为药企节省了更多的成本。如果我们能通过生命科学基础大模型把药物的研发整体成本、平均成本降下来,那就意味着能有更多的小众疾病有得到解决方案的可能性。即使面对的不是大病种,也会有人去做研发。” 落实到每个人身上来说,“未来,对于不同的人群、不同的国家,包括罕见病,都可以得到前沿药物的开发。今天生命科学行业的研发每年万亿美金计,但是研发的都是那几个大问题。我认为,未来研发效率能提高的话,大家就有更多的精准药物,精准的生命科学管线,可以促进人类的健康和福祉。”他补充道。
简言之,AI的介入不仅是前沿技术的集合,也是推动全球生命科学行业转型的重要力量。目前,百图生科已经通过AI模型帮助全球知名药企在仅有5%实验数据的情况下,推测出70%的潜在结果。大大缩短了管线的研发周期,提高了企业创新效率。
▍重构药企消费习惯,AI模型驱动产业发展
据IDC统计,到2025年AI应用市场总值将达到1270亿美元,其中大健康行业将占市场规模的五分之一。在制药领域,中国公司是全球AI+制药不可忽视的力量。截止2023年底,全球AI研发新药已有超过100项成功进入临床阶段,其中II、III 期临床试验占比达45%,有约1/5来自中国公司。
事实上,在今年AI领域大额BD频发、投资市场回温、制药巨头纷纷加码AI领域等等迹象都在表明:产业界仍然坚信AI制药蕴含着巨大机会。“AI目前来说是我们战略中的重中之重,整个AI的in permission,阿斯利康其实在四五年前就已经开始了”在会议中,阿斯利康副总裁潘晓刚也在会议中强调道。
生命科学行业每年消耗千亿美金去做早期发现,通过购买动物模型、实验模型,带来的也仅是一种“可能性”,AI模型代替的即是他们的市场。对此,百图生科CEO谈到“在前沿药物研发领域,我个人认为,未来可能至少会有20%-30%的费用是用来买AI模型。”
百图生科不断更新的AI模型,不仅是技术上的创新,本质上也是对科研精度、准度的迭代。通过对超长DNA序列的解码,模型大幅提升了基因组学、遗传病预测等领域的准确性,让精准治疗愿景的可能性再上一个台阶。
在 AI 技术的强力驱动下,生命科学行业正欣然迎来崭新的机遇与严峻的挑战。百图生科深信,AI 技术的广泛运用必将逐步削减药物研发的成本,缩短研发时间,同时为精准医疗和生物制造等关键领域奉献全新的解决方案。伴随 AI 技术的持续深入渗透,行业的运作模式也会逐步发生深刻转变。
谈及中国AI制药的前景,百图生科CEO也给出了积极的看法“在很多标准下,百图生科现在全球范围内具有很强的领先性。在涉及到AI的创新技术与大规模数据工程的领域,我认为,中国团队都有挺大的优势。其实在美国市场上做这个领域的也有很多都是华人带领的团队。”