本報記者 陳強

　　醫藥學發展到今天，新藥研發仍是一場九死一生的“冒險”，臨(lin) 床失敗率極高。有人統計，新藥研發平均需要耗時10年、耗資10億(yi) 美元，並且成功率不足10%。

　　為(wei) 什麽(me) 這麽(me) 難？以癌症為(wei) 例，如果腫瘤是一把鎖，靶點是鎖眼，藥就是鑰匙，為(wei) 了找到最合適的那把，科研人員需要耗費大量精力、財力去篩選。

　　眼下，大模型時代的人工智能正在悄然賦能千行百業(ye) 。在被譽為(wei) “中國藥穀”的大興(xing) 生物醫藥產(chan) 業(ye) 基地，已經有企業(ye) 、科研院所通過這項新技術去尋找“新鑰匙”。新藥研發“10年10億(yi) 美元10%成功率”的傳(chuan) 統“魔咒”正在被打破。在醫療機器人研發領域，人工智能也在大展拳腳。

　　藥企引進信息科學專(zhuan) 業(ye) 人才

　　與(yu) 印象裏藥企研發團隊全都穿著白大褂做實驗不同，熱景生物公司的新藥發現與(yu) 設計研究中心，有一部分人平時麵對的是電腦屏幕上的數據和藥物分子模型。

　　這支團隊的核心成員來自清華大學、北京大學、中國科學院、中國人民解放軍(jun) 軍(jun) 事醫學科學院、北京協和醫學院、美國馬薩諸塞大學、約翰·霍普金斯大學、德雷塞爾大學等國內(nei) 外頂尖高校及科研院所，且具備信息科學、製藥工程、生物技術等專(zhuan) 業(ye) 背景。這不難理解，引入人工智能研發新藥屬於(yu) 交叉學科，需要很多專(zhuan) 業(ye) 的人才一起努力。就在前不久，他們(men) 的研究成果還發表在了國際權威期刊上。

　　“計算機技術輔助研發新藥並不是新概念，我國早在上世紀80年代就有科學家開始嚐試。但受限於(yu) 當時的技術，隻能形成簡單模型，很難落到企業(ye) 層麵。”中心負責人許立達說，近年來，隨著算力、實驗技術的突飛猛進，藥企在發展過程中沉澱的大量珍貴數據有了更多“用武之地”。相比於(yu) 信息技術企業(ye) ，藥企搭建人工智能算法模型也因此獲得了一定優(you) 勢。“我們(men) 吸收借鑒前沿技術建立自己的算法流程，再依托公共數據庫和企業(ye) 內(nei) 部數據對模型進行訓練，能讓它變得更‘聰明’。”

　　與(yu) 新藥發現與(yu) 設計研究中心同處一棟樓的，是熱景生物的大量專(zhuan) 業(ye) 實驗室。人工智能模型得出的計算結果，會(hui) 在實驗室進行多輪驗證，進一步改進藥物分子結構，獲得更好療效。除了借助人工智能算法模型發現“新鑰匙”，熱景生物還期待著它能找到“新鎖眼”，也就是新靶點，到那時，企業(ye) 也將增加一條全新的賽道，並處於(yu) 領跑位置。

　　5秒鍾即可生成分子結構式

　　藥物分子經過核磁共振，會(hui) 在電腦上得到一串原始碳譜數字，這就好似它的“身份證號”。將這串數字輸入人工智能解譜係統，隻需短短5秒，就生成了多個(ge) 分子結構式，再經過科研人員人工驗證，即可獲取“正確答案”。

　　這聽起來有點科幻的一幕，發生在中國醫學科學院北京協和醫院藥物研究所。研究員、博士生導師汪小澗，是解譜係統的研發帶頭人，“將碳譜轉化成結構式，是研發新藥的關(guan) 鍵一步。即便經驗豐(feng) 富的專(zhuan) 業(ye) 人士操作，也需要3到5天。短短5秒，可能連‘身份證號’還沒看全。”

　　藥物研究所的科研人員們(men) ，擅長在天然產(chan) 物中發現新藥。比如用於(yu) 治療慢性肝炎的雙環醇，就是從(cong) 五味子中提取出來的，協和藥廠平均年銷售額在10億(yi) 元以上。如果新藥發現能夠提速，不僅(jin) 患者有了更多治療方案，科研人員也將獲得更多經費支持，實現良性循環。

　　可研發新藥是個(ge) 需要“坐冷板凳”的苦差事。汪小澗統計過，他帶的研究生，如果用傳(chuan) 統的篩選方法，平均每年每人隻能合成20至40個(ge) 分子，大多數分子還沒到達臨(lin) 床階段就宣告“夭折”，如果借助人工智能解譜係統，獲取的分子數量可以至少增加一倍，研發新藥的成功概率也會(hui) 有所增加。

　　這套解譜係統上線2年來，已經吸引上萬(wan) 名天然產(chan) 物結構化學從(cong) 業(ye) 者使用。“現階段，人工智能還僅(jin) 僅(jin) 是一種輔助工具，新藥研發還需要遵循傳(chuan) 統規律開展臨(lin) 床試驗。”汪小澗說，希望和有實力的藥企一起合作用好臨(lin) 床數據，讓數據庫實現擴容，提高精準度，“如果我們(men) 合成的20個(ge) 分子中，有2到3個(ge) 到達臨(lin) 床階段甚至成為(wei) 新藥，那將是人工智能巨大的成功。”

　　智能機器人精準導航手術路徑

　　去年8月，西安一位體(ti) 重僅(jin) 2斤4兩(liang) 的早產(chan) 兒(er) ，在出生3天後突發腦出血。孩子年齡太小，腦出血的麵積又比較大，精準、微創進行手術的難度非常大。經慎重評估，醫生決(jue) 定使用華科精準公司微型機器人實施腦內(nei) 血腫穿刺外引流術，不僅(jin) 精準定位了病灶，還成功清除了14毫升積血。

　　華科精準公司是“中國藥穀”園區企業(ye) ，研發的多款手術機器人已輔助醫生開展了2萬(wan) 多台神經外科手術。公司聯合創始人兼首席技術官劉文博說，有相當比例的神經外科患者，其病灶位於(yu) 顱內(nei) 深部，需要醫生先進行準確定位，再完整安全地切除病灶。過去，為(wei) 了實現微創精準的手術路徑設計和術中引導，需要在患者清醒的狀態下往顱骨上打4到5顆釘子用來固定框架，患者的痛苦可想而知，且術中操作調整角度和入路存在一定限製。對於(yu) 醫生而言，就像是在不切開西瓜的情況下，精準取出一粒特定的西瓜籽，難度非常之大。

　　如今，人工智能技術發展突飛猛進，神經外科手術機器人可以使患者免受諸多痛苦，也可以大大減輕醫生的操作壓力。華科精準手術機器人自帶“導航係統”——隨著機械臂擺動，機器人的3D結構光可在1分鍾內(nei) 掃描患者麵部上百萬(wan) 個(ge) 點雲(yun) ，機器人的手術軟件，融合了多模態影像處理技術、組織三維重建技術和高精度配準技術，可以快速將患者腦部精細的結構和手術工具位置信息在顯示屏上直觀地呈現出來。經過係統精密的計算，提供最便捷、最安全的手術路徑和術中手術引導。這樣一來，“西瓜籽”在哪裏、怎樣取出“西瓜籽”，一目了然。

　　新聞內(nei) 存

　　作為(wei) 本市醫藥健康產(chan) 業(ye) 發展的主陣地，大興(xing) 生物醫藥產(chan) 業(ye) 基地積極引進人工智能、大數據與(yu) 醫藥健康交叉融合項目，持續推動生命健康產(chan) 業(ye) 前沿技術在園區落地生根。目前，園區“AI+醫療”項目初步聚集，已引入深度製耀、中科基因等AI人工智能醫藥創新企業(ye) ，打造生物樣本庫及生物信息智算中心，將生物技術與(yu) 人工智能深度融合，以“政產(chan) 學研醫”協同創新共建模式，打造AI生物醫藥優(you) 質項目服務和孵化平台。