药物研发的AI时代
据报告,2017 年全球前 12 位制药企业尽管在研发上进行了巨大投入,但是这些投入所带来的回报仅有 3.2%,药物研发投资回报率也处于 8 年来的最低水平,相比于七年之前存在大幅度的下滑。
正是因为药物研发具有时间长、高投入、高风险,投资汇报慢的特点。全球每年都有数千亿美元用于药品研发,而AI技术的运用能够在一定程度上提高研发效率,降低成本投入。30多年前,人们就设想采用计算机进行药物研发,例如1981年的《Discovery》杂志中就有这样的设想,几个月后的《财富》杂志封面也对计算机辅助的药物发现进行了专题报道。随着人工智能浪潮的兴起,药物研发人员们将很快用上这些新工具来武装自己,提高药物研发效率。新药的设计、发现、研发过程,也将得到缩短。
AI能为新药研发带来什么?
AI可以对药物结构、疾病病理生理机制、现有药物的功效、显微镜下的样本观察等等结果进行快速分析, 大大提升新药发现的效率。从目前来看,AI主要作用于药物研发场景包括:靶点药物研发、候选药物挖掘、化合物筛选、预测ADMET性质、药物晶型预测、辅助病理生物学研究,以及发掘药物新适应症等。但是所有的应用都撇不开一个重要因素:数据。
AI研发的核心是数据
比如,在新药研发领域,AI可以帮助科学家从巨大体量的化合物数据库中完成文献搜索,许多公司也在研究如何利用机器模拟化合物跟特定靶标的结合效果,从而大大加快新药筛选的过程。
AI通过机器学习,不但可以加速时间,还可以提高到达后期试验阶段药物的成功概率。如果AI可以减少药物试验的风险,就可以为大型制药公司节约大量成本,使其能够腾出资源集中于寻找更有潜力的机会。
除了上述提到的药物数据,医疗数据也成为后续药物研发的重要依据。
对药物研发或者是诊断治疗来说,数据的重要性都是不言而喻的。但是数据的来源与质量,目前仍是所有AI+制药相关企业面临的难题之一。如何得到更准确的数据,如何有效分析是AI在药物研发领域不得不好好思考的问题。
药企纷纷入局AI市场
虽然AI用于药物研发还存在一些不确定性,但是并不妨碍全球医药企业布局AI技术。
一些巨头公司纷纷“下注”AI公司,发展如何还有待时间检验。毕竟目前并没有一家AI药物研发的成功案例,也没有一款AI研发的药物被批准上市。所以说光有一腔热情并不能解决研发道路上的诸多瓶颈。AI虽然是一个引人注目的做法,不过它仍然需要时间证明自己。
大量的裁员、大规模的和AI技术公司合作,有的人提出了这样的观点“AI最终会取代研发人员”,就目前来说,这看起来并不实际。不过需要注意的是“AI不会取代药物研发人员,但是使用AI的药物研发人员将会取代那些不使用AI的人”。
总结
人工智能没有魔法,不可能将长达几年乃至几十年的新药发现过程缩短到几天的时间。但是能看到的是,AI技术正在为制药行业带来显著的变化。随着对生物医药理解的不断加深,随着计算能力的不断加强,AI有望为医疗行业带来可喜的进展。