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傳統(tǒng)藥物研發(fā)一直流傳著“10+10”定律，即創(chuàng)新藥研制時(shí)間大概10年，且需要投入大概10億美元，更面臨成功率較低等諸多挑戰(zhàn)，因此許多罕見病所需的創(chuàng)新藥，難以得到研發(fā)支持。不過，人工智能（AI）技術(shù)興起，令人們看到藥物研發(fā)加速的希望，其中由百度（9888）支持的生命科學(xué)人工智能百圖生科（BioMap），構(gòu)建以蛋白質(zhì)語言為核心的生命科學(xué)基礎(chǔ)大模型，聚焦腫瘤、自身免疫疾病等領(lǐng)域的大分子藥物開發(fā)，并應(yīng)用到創(chuàng)新藥研發(fā)當(dāng)中，或能縮短研發(fā)時(shí)間及降低成本。

預(yù)測聯(lián)合用藥藥效

香港中文大學(xué)3項(xiàng)研究正基于百圖生科的基礎(chǔ)模型和計(jì)算平臺作進(jìn)一步開發(fā)，其中已發(fā)表的是AI藥物協(xié)同預(yù)測項(xiàng)目。中大計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系助理教授李煜解釋，單獨(dú)一種藥物可能沒什么效果，一般需要通過聯(lián)合用藥，把兩種藥物放在一起，可能會(huì)產(chǎn)生3種結(jié)果，即“藥效加強(qiáng)”、“無任何協(xié)同或拮抗效應(yīng)”及“藥效更差”，而AI可幫助預(yù)測聯(lián)合用藥藥效。

據(jù)了解，合作開發(fā)的AI模型能精準(zhǔn)預(yù)測藥物組合效果，準(zhǔn)確率比現(xiàn)有技術(shù)提升10%至30%，即使是未見過的新藥組合也能預(yù)測，極大縮短藥物研發(fā)周期。該技術(shù)還可快速篩選出有效的聯(lián)合用藥方案，尤其適用于癌癥等復(fù)雜疾病的治療，未來或讓更多低價(jià)“老藥”煥發(fā)新生，降低患者用藥成本。

例如，胰腺癌作為一種高度致死的惡性腫瘤，傳統(tǒng)療法療效有限、耐藥性強(qiáng)。該研究團(tuán)隊(duì)基于深度學(xué)習(xí)模型，對超過160萬個(gè)潛在藥物組合進(jìn)行協(xié)同效應(yīng)預(yù)測，從中篩選出30組可能有效的藥物搭配，最終經(jīng)體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，命中率高達(dá)60%，發(fā)現(xiàn)300多個(gè)具有協(xié)同作用的新組合，為胰腺癌聯(lián)合治療策略提供了重要參考。

加快臨床前研究時(shí)間

李煜表示，創(chuàng)新藥是一個(gè)“高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高回報(bào)”的產(chǎn)業(yè)。在藥物研發(fā)十年期間，大概3至4年做藥物篩選，包括找靶標(biāo)、找藥物、再去做體外實(shí)驗(yàn)、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上沒有問題后，才開始5至6年的臨床實(shí)驗(yàn)。

至于與AI技術(shù)結(jié)合，就能加快臨床前的研究。他指出，臨床實(shí)驗(yàn)因涉及到人而難以提速，但有機(jī)會(huì)將臨床前的3至4年壓縮到1年左右，合理推測整體時(shí)間將壓縮到6至7年；AI技術(shù)還可提高藥物研發(fā)成功概率，很多藥物研發(fā)到后期時(shí)才失敗，“一旦藥物研發(fā)失敗，其實(shí)之前所有投入基本打水漂了”；第三是對無藥可治的疾病亦有幫助，如有些癌癥、漸凍癥等罕見病，結(jié)合AI后因擁有特別大的數(shù)據(jù)庫，可以幫助尋找一些新的靶標(biāo)或新的藥物，或可提升對無藥可治疾病的藥物開發(fā)成功率，進(jìn)而降低成本。

百圖生科打造7大模型

回歸到百圖生科本身，這是一間由百度創(chuàng)始人李彥宏與原百度風(fēng)投CEO劉維發(fā)起創(chuàng)立的生命科學(xué)大模型公司。自2020年創(chuàng)立以來，聚焦于生命科學(xué)基礎(chǔ)大模型的開發(fā)與應(yīng)用。百圖生科香港創(chuàng)新中心負(fù)責(zé)人林熠溦介紹稱，所熟知的OpenAI是自然語言的大模型，百圖生科做的則以蛋白質(zhì)、DNA、RNA自然科學(xué)語言為基礎(chǔ)的大模型。且在當(dāng)時(shí)創(chuàng)立之時(shí)，小分子藥物大模型開發(fā)已相對成熟，但大分子比較少，仍停留于學(xué)校論文研究，這也是創(chuàng)立契機(jī)。

據(jù)介紹，百圖生科整合全球基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、表觀遺傳組學(xué)等數(shù)據(jù)用于底層生命科學(xué)基礎(chǔ)大模型訓(xùn)練，自主打造蛋白質(zhì)大模型、DNA大模型、RNA大模型、細(xì)胞大模型等7個(gè)基礎(chǔ)大模型，整體參數(shù)規(guī)模達(dá)2,100億，開發(fā)200多個(gè)生命科學(xué)任務(wù)模型，應(yīng)用于新藥發(fā)現(xiàn)、機(jī)制驗(yàn)證、藥物靶點(diǎn)識別等環(huán)節(jié)。

由醫(yī)療應(yīng)用擴(kuò)至消費(fèi)品

除應(yīng)用于嚴(yán)肅醫(yī)療外，還一直往消費(fèi)品領(lǐng)域擴(kuò)展，例如幫酒廠做菌株的優(yōu)化，可以調(diào)白酒的口味；再如化妝品的關(guān)鍵成份角鯊烯，其提取過程不環(huán)保且成本高，利用大模型則可以快速找到合成方法。

港投公司去年6月宣布領(lǐng)投百圖生科，根據(jù)戰(zhàn)略合作協(xié)議，百圖生科會(huì)在香港設(shè)立國際創(chuàng)新中心（BioMap InnoHub），并優(yōu)先考慮香港作為上市地點(diǎn)。林熠溦指出，香港背靠祖國又面向國際，對生物研發(fā)也有一個(gè)很好的原先土壤，希望未來5年內(nèi)，能面向香港、輻射大灣區(qū)甚至東南亞領(lǐng)域，能有1,000個(gè)創(chuàng)新合作伙伴，當(dāng)中20%轉(zhuǎn)化為深度合作，并可產(chǎn)出一些比較成熟的任務(wù)模型出來，并希望有5至10個(gè)百圖生科積極參與孵化的創(chuàng)新項(xiàng)目能夠在香港落地，變?yōu)檎嬲南愀蹌?chuàng)新公司。

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