《科創(chuàng)板日報》9月6日(記者 金小莫)經(jīng)過去年一輪熱炒后,AI+藥物研發(fā)已在業(yè)內(nèi)分化出兩種觀點:看好的人認(rèn)為,就像互聯(lián)網(wǎng)造車顛覆傳統(tǒng)車企,基于人工智能、量子力學(xué)的“造藥新勢力”也將改變新藥研發(fā)既有的游戲規(guī)則。
(資料圖)
“傳統(tǒng)CXO更多的是業(yè)務(wù)驅(qū)動,它的規(guī)模擴(kuò)大依賴于研發(fā)人員的數(shù)量,所以說,CXO吃的是工程師人口紅利;而AI+藥物研發(fā)的底層邏輯就是用高效的虛擬算法取代實驗試錯,加上巨大算力、大量數(shù)據(jù),能跳出藥物科學(xué)家個人經(jīng)驗的局限。”一位行業(yè)人士稱。
反方觀點也鮮明。在《科創(chuàng)板日報》記者的調(diào)查中,一位Biotech的相關(guān)負(fù)責(zé)人即表示,“早在20多年前,我們就已經(jīng)利用計算機來輔助藥物發(fā)現(xiàn)了?,F(xiàn)在,又冒出來許多AI概念。AI+藥物發(fā)現(xiàn),在未來5-10年內(nèi),看不到希望?!?/p>
許多投資者尚未厘清的是,AI+藥物發(fā)現(xiàn)到底基于怎樣的技術(shù)邏輯,其商業(yè)價值在哪里,帶著這些問題,《科創(chuàng)板日報》記者展開采訪。
制藥新勢力的崛起
2021年2月,任峰博士的一則履新消息一時在業(yè)內(nèi)引發(fā)熱議。當(dāng)時,美迪西原高級副總裁兼藥物研發(fā)服務(wù)負(fù)責(zé)人任峰博士轉(zhuǎn)任英矽智能首席科學(xué)官,今年6月,他被晉升為英矽智能聯(lián)合首席執(zhí)行官——職業(yè)履歷從傳統(tǒng)CRO跨度到造藥新勢力。
作為一名有機化學(xué)博士,任峰似乎在用自己的實際行動為AI投票。這是不是體現(xiàn)了一種行業(yè)趨勢?
在接受《科創(chuàng)板日報》記者采訪時,任峰坦言稱,加入英矽智能,一方面是出于個人情懷,“我之前主要是做傳統(tǒng)的小分子藥物研發(fā),一直有做first-in-class藥物的夢想,希望憑借自己在新藥研發(fā)上的經(jīng)驗,更好地把人工智能和新藥研發(fā)結(jié)合起來,加速創(chuàng)新藥物研發(fā)?!比畏逭f。
另一方面,他看到了新的技術(shù)機會。
目前,小分子創(chuàng)新藥物研發(fā)還存在諸多痛點,比如,藥物開發(fā)中新穎的靶點少、化合物生成和設(shè)計耗費高時間長且太過依賴藥化學(xué)家的經(jīng)驗、臨床試驗失敗率很高等等,包括任峰在內(nèi)的很多人相信,人工智能為這些痛點提供可期的解決方案。
基于這一思路,在一級市場上,造藥新勢力們率先崛起。
據(jù)冰鑒科技研究院數(shù)據(jù),截至今年8月,僅在國內(nèi)從事AI制藥的初創(chuàng)企業(yè)就已達(dá)40余家。從融資輪來看,晶泰科技已完成多輪高額融資,系跑得最快的一家。另有百圖生科、英飛智藥、云深智藥等三十余家仍在A輪階段;
從藥物研發(fā)結(jié)果來看,到2022年二季度,冰洲石生物、銳格醫(yī)藥、英矽智能和紅云生物這四家企業(yè)研發(fā)的創(chuàng)新藥物已獲得中國國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心臨床試驗?zāi)驹S可。標(biāo)志著中國AI制藥進(jìn)入下一個關(guān)鍵階段。
“參考互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)來看,它經(jīng)過了好幾輪的泡沫,最終分別在電商、社交、搜索這幾個領(lǐng)域沉淀出龍頭企業(yè)。在AI+藥物研發(fā)領(lǐng)域也是這樣?!本┛萍悸?lián)合創(chuàng)始人兼董事長溫書豪對《科創(chuàng)板日報》記者稱,大家都剛剛開始,良性的競爭有利于為整個藥物產(chǎn)業(yè)注入源頭活水,而且這個領(lǐng)域也足夠大,仍然有很多值得做的事情,容得下多家公司。
AI如何與藥物研發(fā)結(jié)合?進(jìn)一步來看,AI之所以能夠與藥物研發(fā)相結(jié)合,這是因為,在邏輯上,二者有契合之處。
據(jù)晶泰科技對《科創(chuàng)板日報》記者的介紹,從本質(zhì)上來說,小分子化學(xué)藥與大分子的生物藥,都是由原子、分子排列組合而成的,他們的結(jié)構(gòu)與其對疾病相關(guān)靶點的活性和其他成藥性質(zhì)息息相關(guān),需要通過實驗試錯來找到、優(yōu)化出理想的物質(zhì)結(jié)構(gòu),再通過動物模型驗證,最終面臨臨床試驗的終極大考。
傳統(tǒng)的小分子藥物研發(fā),通過實驗從已知分子庫中窮舉探索動輒上萬個類藥分子,并基于科學(xué)家的經(jīng)驗和見解進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化、再實驗驗證,如此反復(fù)數(shù)輪,最終找到潛力藥物。
耗時費錢的實驗具有局限性,與科學(xué)家的個人經(jīng)驗、甚至運氣一起,成為提高創(chuàng)新效率和成功率的瓶頸;而其中的篩選試錯、設(shè)計優(yōu)化等步驟,完全可以借助AI算法,以超高的效率和極低的成本來完成,從而將評估范圍從傳統(tǒng)實驗的數(shù)千個分子,擴(kuò)大到探索百萬、千萬個AI針對靶點生成的類藥分子,并提高設(shè)計優(yōu)化與實驗驗證的效率、成功率。
這也是AI+藥物發(fā)現(xiàn)的基本邏輯。
“AI不是為了替代哪些工作而生的,而是更好的賦能藥物研發(fā)的一些環(huán)節(jié)。比如,英矽智能主要關(guān)注的領(lǐng)域是生物學(xué)、生成化學(xué),以及臨床試驗結(jié)果預(yù)測。除外,AI在新藥研發(fā)流程中的賦能還涉及很多方面,包括晶型/鹽型預(yù)測,化合物的合成路線設(shè)計,還有制劑方面的研究等等?!比畏褰榻B稱。
但傳統(tǒng)藥企的研發(fā)人員似乎并不買賬。
早在2013年至2014年期間,AI制藥產(chǎn)業(yè)“初出茅廬”,彼時,醫(yī)藥行業(yè)對AI的認(rèn)可度不高,受制于多方因素,在發(fā)展早期,AI制藥初創(chuàng)幾乎都是以提供技術(shù)服務(wù)為主。從某種程度上來看,它們更像是一個軟件外包公司。
甚至到2年,當(dāng)《科創(chuàng)板日報》記者詢問某傳統(tǒng)小分子藥物研發(fā)人員對AI的態(tài)度時,后者告訴記者,藥物化學(xué)簡直是藝術(shù)創(chuàng)作,它不是理性的。
他稱,“你可以去我們的研發(fā)室看看,研發(fā)人員常常拿著筆在玻璃上寫寫畫畫,有時候就想到了一個點子。人腦是具有跳躍性思維的,這不是靠計算機能模擬出來的?!?/p>
持此觀點的傳統(tǒng)制藥人不在少數(shù)。
另一位行業(yè)人士則對《科創(chuàng)板日報》記者委婉表示稱,AI是一種技術(shù)和手段。它對新藥的發(fā)現(xiàn)及生產(chǎn)等肯定有幫助,可以擁抱,但完全依賴于這個技術(shù)也不太可能。是否會進(jìn)一步提升效率,降低成本也還有待觀察。
“我們看到藥企對AI制藥的態(tài)度從謹(jǐn)慎轉(zhuǎn)變到更大規(guī)模的合作?!比畏褰榻B稱。
比如說,2020年后,晶泰科技與華東醫(yī)藥、正大天晴等傳統(tǒng)藥企陸續(xù)達(dá)成合作,將合作研發(fā)新一代抗腫瘤藥物;英矽智能則與復(fù)星醫(yī)藥合作,在全球范圍內(nèi)共同推進(jìn)多個靶點的AI藥物研發(fā)。
“今年年初,我們與復(fù)星醫(yī)藥達(dá)成合作協(xié)議。這次合作從規(guī)模和首付款金額上看都是業(yè)內(nèi)迄今最大的一次合作,可以說開創(chuàng)了一個先河。”任峰稱,希望國內(nèi)藥企和AI制藥公司之間的合作模式可以把步子邁得更大一些,合作方式的改變對新藥研發(fā)行業(yè)來說也是很大的助力。
從算法競爭到數(shù)據(jù)競爭
很多傳統(tǒng)藥物“不合作”的態(tài)度,又成了AI+藥物研發(fā)能否快速發(fā)展的一大掣肘。
一方面,AI技術(shù)發(fā)展有賴于大數(shù)據(jù);另一方面,在藥物研發(fā)領(lǐng)域,很多數(shù)據(jù)都為企業(yè)所私有,不對外開放。
“而且,AI可獲取的數(shù)據(jù)種類也并不完全,因此很難基于此類數(shù)據(jù)迭代出有效的算法。”另一位行業(yè)人士表示稱,關(guān)于藥物研發(fā)的公開數(shù)據(jù)都是試驗成功的數(shù)據(jù),但要訓(xùn)練AI算法,也需要失敗試驗的數(shù)據(jù)。
對此,高榕資本合伙人楊昆曾在一場閉門會上評述陳,AI醫(yī)療商業(yè)化的數(shù)據(jù)面臨合法性、規(guī)范性、持續(xù)性等問題。
“合法性上,需要政府推動醫(yī)療數(shù)據(jù)互通,商業(yè)機構(gòu)與醫(yī)療機構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,保證數(shù)據(jù)安全;持續(xù)性上,除了人工收集,也可以打通智能化的數(shù)據(jù)端口,同時必須始終關(guān)注合規(guī)性;規(guī)范性方面,需要關(guān)注行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、臨床規(guī)范,拓展采集端口,有效進(jìn)行樣本處理?!睏罾シQ。
對此,任峰也表示認(rèn)可。他稱,目前AI在新藥研發(fā)的某些具體環(huán)節(jié)取得了階段性的進(jìn)展,但是還沒有覆蓋新藥研發(fā)的整個鏈條,其中一個主要的原因是一些應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)量不足。
“如何在這些特定的場景收集到足夠量的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)?是AI制藥領(lǐng)域面臨的最大挑戰(zhàn)之一。比方說,預(yù)測PK/PD性質(zhì)、預(yù)測毒理等,這些方面還沒有足夠的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練人工智能。未來人工智能賦能新藥研發(fā)的競爭,會逐漸從算法的競爭過渡到數(shù)據(jù)的競爭?!比畏宸Q。
這造成的現(xiàn)象是,很多AI+藥物研發(fā)的企業(yè)都必須自建大量的數(shù)據(jù)庫——或自己通過實驗來獲取數(shù)據(jù),或與大藥企綁定分享后者的試驗數(shù)據(jù),也不乏企業(yè)購買數(shù)據(jù)庫并整合公開數(shù)據(jù),趨于雷同。
溫書豪認(rèn)為,AI已經(jīng)是藥物研發(fā)不可逆的大趨勢,而自動化實驗室是自然而然的下一項關(guān)鍵技術(shù),兩者仍需與專家經(jīng)驗結(jié)合,賦能研發(fā)科學(xué)家進(jìn)行高效決策。
晶泰科技自2019年開始自主研發(fā)與智能算法配套的自動化實驗室,在深圳、上海已有超3000平并已投入使用,可不間斷地完成合成實驗并自動采集、實時上傳數(shù)據(jù),支持小樣本學(xué)習(xí)和算法迭代優(yōu)化,彌補新靶點數(shù)據(jù)匱乏的難題。
但這又產(chǎn)生了一個新的問題,即如何驗證經(jīng)由算法所得出的結(jié)論是正確的?
算法結(jié)果較難驗證
“在人工智能的其他領(lǐng)域,人們很容易對算法結(jié)果進(jìn)行驗證。例如,驗證大數(shù)據(jù)推薦的搜索內(nèi)容是否符合需求、AI是否生成了你想要的某類圖片等等。但在藥物研發(fā)上,情況就非常不同了?!绷硪晃籄I+藥物研發(fā)頭部企業(yè)公司的負(fù)責(zé)人介紹稱,想要驗證由AI開發(fā)的藥物是否具有有效性、安全性,臨床試驗往往就需要十年。
也因此,楊昆稱,藥物一旦進(jìn)入臨床階段,AI篩選出來的分子有多少效果?與化學(xué)家驗證的分子相比,系統(tǒng)性優(yōu)勢在什么地方?這些都是AI+藥物研發(fā)企業(yè)們需要回答的問題。
這也就造成了整個AI制藥行業(yè)一個有趣的現(xiàn)象:即一直在誕生新的創(chuàng)業(yè)公司。
“AI還是個新事物,到目前為止沒有任何一家AI制藥公司可以百分之百證明它的算法是最好的,是完全正確的,所以后來者也有機會去趕超。”任峰稱,暫時領(lǐng)先的公司需要通過不斷優(yōu)化自己的算法去保持競爭上的優(yōu)勢,而后來者如果專注于它所擅長的領(lǐng)域,有可能它的算法能變成某一領(lǐng)域最好的。
“算法更新的永遠(yuǎn)是更好的,一家獨大的機會在這個領(lǐng)域不容易出現(xiàn)?!比畏灞硎尽?/p>
當(dāng)然,也有一些比較巧妙的做法。比如,頭部企業(yè)晶泰科技,就首先找到了一條較為巧妙的路徑入手:選擇研發(fā)周期相對較短、目標(biāo)明確、容易驗證的藥物晶型研究,在這個細(xì)分領(lǐng)域異軍突起。
《科創(chuàng)板日報》記者了解到,晶型研究是藥物開發(fā)的重要一環(huán),它對藥物的穩(wěn)定性、溶出度、生物利用度及后續(xù)的開發(fā)、生產(chǎn)有著很大的影響,也是藥物專利的重要組成部分。
傳統(tǒng)的實驗研究相對簡單直接,但存在完備性、可靠性、效率等方面的明確痛點。藥企往往需要完成大量、較長時間的實驗研究,但仍不能完全保證無紕漏。準(zhǔn)確的晶型預(yù)測在學(xué)術(shù)界仍然具有挑戰(zhàn)性,而準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果可以快速與實驗匹配,指導(dǎo)研發(fā)決策,為藥企節(jié)省大量的時間,降低研發(fā)風(fēng)險。
“創(chuàng)業(yè)之初,我們就憑借自己的晶型算法在輝瑞公司組織的一次全球范圍內(nèi)的盲測中脫穎而出,以100%的預(yù)測準(zhǔn)確率贏得了我們的第一個大藥企客戶,也證明了我們底層算法的準(zhǔn)確性和先進(jìn)性?!本┛萍急硎?,也恰是得益于此,讓晶泰科技率先打開了歐美藥企的市場,并在與藥企的合作中逐漸站穩(wěn)了腳跟,參與到包括輝瑞新冠口服藥Paxlovid等關(guān)鍵創(chuàng)新藥的研發(fā)中。
商業(yè)模式:是新型CXO還是新藥研發(fā)公司?
就AI藥物研發(fā)商業(yè)模式來說,擺在AI+藥物研發(fā)公司企業(yè)面前的選擇又有兩種:一是以AI算法驅(qū)動,做新藥研發(fā);二是建立自身的算法產(chǎn)業(yè)體系,成為新型CXO。
“做一家產(chǎn)品公司還是服務(wù)公司?這就決定了企業(yè)未來的估值?!睏罾シQ,如果是新藥研發(fā)公司,那么,對企業(yè)未來的估值就以產(chǎn)品依據(jù);如果是CXO公司,則考慮公司能否連續(xù)輸出創(chuàng)新。
嘉定創(chuàng)投總經(jīng)理吉少嶺曾對《科創(chuàng)板日報》記者進(jìn)一步解釋稱,如果相關(guān)企業(yè)走的是向CRO企業(yè)或藥企“賣軟件算法”的模式,其估值有限;但若能依靠AI最終開發(fā)出新藥則投資價值不可同日而語。后者也是行業(yè)投資人所看重的投資標(biāo)的,但目前來看,可驗證的標(biāo)的數(shù)量還寥寥無幾。
也有業(yè)內(nèi)投資人認(rèn)為,走自主新藥研發(fā)路線的AI企業(yè)將估值押注在有限的幾個管線項目上,即便進(jìn)入臨床試驗仍面臨極大的失敗風(fēng)險;而AI平臺型的“CXO 2.0”可以通過廣泛合作,以規(guī)模化效益抵抗研發(fā)風(fēng)險,除了里程碑付款,還能參與到成功上市藥品的銷售分成中,具有更大的想象空間。
在調(diào)查中,記者了解到,目前晶泰科技走的是大平臺模式,且其自身具備一定的投資孵化功能。
企業(yè)認(rèn)為,基于其技術(shù)平臺,晶泰科技能更早發(fā)現(xiàn)真正掌握前沿技術(shù)和潛力靶點的創(chuàng)新生物醫(yī)藥團(tuán)隊,并幫助他們快速獲得階段性成果,以較低成本達(dá)成研發(fā)與融資里程碑。
公開資料顯示,目前晶泰科技已孵化投資了劑泰醫(yī)藥、希格生科、PhoreMost、萊芒生物、默達(dá)生物等多家擁有自主管線的創(chuàng)新企業(yè), 進(jìn)展較快的希格生科已經(jīng)在晶泰的加速下進(jìn)入IND-enabling階段。
與此同時,晶泰科技建立了自己的自動化合成、生物、冷凍電鏡等實驗室,整合進(jìn)其一站式研發(fā)服務(wù)中,向藥企交付經(jīng)AI設(shè)計、已獲得實驗驗證的臨床候選,并在預(yù)測與實驗的閉環(huán)中不斷優(yōu)化算法。
“我們希望把藥物行業(yè)的數(shù)字化新基建做起來,做到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;?,然后把藥物研發(fā)的門檻進(jìn)一步降低,催生更多的初創(chuàng)公司與創(chuàng)新管線,給人類帶來更多優(yōu)質(zhì)高效的藥物。我一直在想人工智能的本質(zhì)到底是什么?它可能是一種分享和鏈接——分享海量數(shù)據(jù),鏈接數(shù)百萬核的云端超算資源?!睖貢澜榻B稱,如果把藥物研發(fā)的門檻進(jìn)一步降低,我們可以為創(chuàng)新管線打開源頭,讓更多的想法可以在晶泰的平臺,以一個更低的試錯成本去嘗試、去成果轉(zhuǎn)化,讓藥企以同樣的資源和時間獲得更高的創(chuàng)新回報。
目前,晶泰科技已有超過150家來自全球的藥企客戶,其從量子物理學(xué)的底層邏輯出發(fā)的創(chuàng)新算法具有良好的遷移性,可以向新材料、新能源等多個領(lǐng)域去遷徙。
英矽智能則采取了自研管線驗證的模式。
據(jù)悉,2021年,利用AI發(fā)現(xiàn)特發(fā)性肺纖維化全新靶點和臨床前候選化合物后,英矽智能便以2.55億美元的C輪融資震動醫(yī)藥界;8月,英矽智能又宣布利用其自主研發(fā)的人工智能藥物發(fā)現(xiàn)平臺,獲得了針對腎纖維化的全新臨床前候選化合物。
“我們與全球超過80家CRO合作,開發(fā)自有或合作管線。自2021年以來,我們已建立超過30條內(nèi)部研發(fā)管線,覆蓋癌癥、纖維化、免疫和神經(jīng)退行性疾病等多個領(lǐng)域。其中,7個自研項目已進(jìn)入IND-Enabling階段?!比畏灞硎荆磥?,英矽智能希望有機會或者自研、或者同合作伙伴一起,將創(chuàng)新藥推到市場,真正惠及廣大未被滿足的臨床需求。
但是由于藥物驗證需要較長時間,距離真正靠市場認(rèn)可AI制藥還有不短的路程。對此,英矽智能整合多種商業(yè)模式,包括人工智能藥物發(fā)現(xiàn)軟件授權(quán)服務(wù)、一體化新藥研發(fā)項目合作、以及多元化內(nèi)部自研管線開發(fā)。
“目前公司約有90%的營收來自項目合作,10%來自軟件授權(quán)?!庇⑽悄芊矫姹硎?。
實際上,2018年后,國內(nèi)AI制藥已實現(xiàn)了一個質(zhì)的飛躍——完成了前期技術(shù)積累的AI制藥企業(yè)們,在賣軟件或服務(wù)的同時,也開始探索更高附加值、可持續(xù)的發(fā)展模式,越來越多的初創(chuàng)開始自研管線。
整體來看,楊昆認(rèn)為,目前,AI+醫(yī)療的生態(tài)已經(jīng)初步建立,未來,還需要各類參與方一同搭建產(chǎn)業(yè)生態(tài),共同面向未被滿足的臨床和產(chǎn)業(yè)需求。