2023年以來(lái)，人工智能（AI）持續(xù)火爆。隨著多家A股CRO公司先后披露人工智能布局情況，其在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用（AI制藥）也備受市場(chǎng)關(guān)注。

基于AI技術(shù)與創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)的契合程度，藥物研發(fā)被認(rèn)為是AI技術(shù)絕佳的應(yīng)用場(chǎng)景之一。國(guó)內(nèi)AI制藥龍頭英矽智能聯(lián)席CEO任峰博士對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，隨著數(shù)據(jù)的積累和算法的優(yōu)化，AI制藥技術(shù)目前已經(jīng)有了很強(qiáng)的創(chuàng)新性，其設(shè)計(jì)的藥物分子結(jié)構(gòu)很多時(shí)候已超過(guò)了人類的想象范圍。

AI技術(shù)的應(yīng)用已在諸多領(lǐng)域讓人類相形見(jiàn)絀，在藥物研發(fā)領(lǐng)域，是否也將實(shí)現(xiàn)對(duì)研發(fā)人員的全面替代？又將如何影響全球創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？

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技術(shù)：AI或改變創(chuàng)新藥“倒摩爾”現(xiàn)狀

創(chuàng)新藥物研發(fā)雖然可能帶來(lái)豐厚回報(bào)，但整個(gè)研發(fā)過(guò)程卻漫長(zhǎng)而又昂貴，并且這一領(lǐng)域還遵循“倒摩爾定律（Erooms'? ?Law）”：大約每九年，藥物研發(fā)的成本會(huì)翻倍。根據(jù)Pharma projects數(shù)據(jù)，全球新藥平均研發(fā)成本從2010年的11.9億美元上升至2020年的25.1億美元。即使如此，目前一款新藥最終能夠成功上市的概率依然十分小。

AI技術(shù)的引入有望改變這一現(xiàn)狀。這主要因?yàn)椋瑐鹘y(tǒng)藥物研究更多建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，人是主要決定因素，也是干擾因素。AI技術(shù)憑借數(shù)據(jù)和算法建立優(yōu)勢(shì)，可以很大程度上避免這些干擾。根據(jù)英偉達(dá)公開(kāi)資料，使用AI技術(shù)可使藥物早期發(fā)現(xiàn)所需時(shí)間縮短至1/3，成本節(jié)省至1/200。

AI制藥分為兩個(gè)技術(shù)路徑，其一是利用AI的歸納推理能力和算力優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)分子動(dòng)力學(xué)、分子動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行模擬計(jì)算，從物理層面演繹現(xiàn)有的分子結(jié)構(gòu)，加速篩選優(yōu)化先導(dǎo)物。

青僑陽(yáng)光基金經(jīng)理林偉對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，在分子篩選環(huán)節(jié)，AI技術(shù)的暴力窮舉優(yōu)勢(shì)非常大，但要想完全釋放這個(gè)優(yōu)勢(shì)，還需要極其確定的“序列-結(jié)構(gòu)-功能”的相互關(guān)系，需要很高的預(yù)測(cè)精度。

林偉表示，在預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度跨過(guò)某個(gè)臨界點(diǎn)前，AI制藥的相對(duì)優(yōu)勢(shì)只存在理論中，一旦在底層數(shù)據(jù)庫(kù)和算法的支持下跨過(guò)這個(gè)臨界點(diǎn)，AI制藥很可能會(huì)給整個(gè)藥物行業(yè)帶來(lái)巨大的變化。

另一個(gè)技術(shù)路徑是類似于ChatGPT的生成式人工智能，是基于經(jīng)驗(yàn)和大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，快速設(shè)計(jì)全新的分子結(jié)構(gòu)，這一路徑的AI系統(tǒng)創(chuàng)新性相對(duì)更強(qiáng)。英矽智能的Pharma.AI即是這一類型。

任峰對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，隨著數(shù)據(jù)的積累和算法的優(yōu)化，生成式人工智能在制藥領(lǐng)域已經(jīng)擁有了很強(qiáng)的創(chuàng)新性，“AI設(shè)計(jì)的分子結(jié)構(gòu)很多時(shí)候已經(jīng)超過(guò)了藥物化學(xué)家的想象范圍，未來(lái)AI制藥研發(fā)能力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類藥物專家。”

不過(guò)任峰也表示，目前醫(yī)藥研發(fā)領(lǐng)域的人工智能大數(shù)據(jù)主要來(lái)自公開(kāi)數(shù)據(jù)，當(dāng)前階段的數(shù)據(jù)訓(xùn)練水平尚不足以支持系統(tǒng)作出自主判斷，依然屬于“弱 智能”，專業(yè)人員的判斷不可或缺。

任峰稱，未來(lái)AI制藥企業(yè)將逐漸由算法優(yōu)越性的比拼轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的競(jìng)爭(zhēng)，數(shù)據(jù)資源更具優(yōu)勢(shì)的一方將獲得領(lǐng)先地位，“包括英矽在內(nèi)，很多AI制藥公司都已開(kāi)始建立自己的智能化濕實(shí)驗(yàn)室，用于產(chǎn)生更多獨(dú)有的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步幫助AI系統(tǒng)訓(xùn)練。”

現(xiàn)狀：全球80多個(gè)AI制藥管線在研

全球首家將AI設(shè)計(jì)藥物推進(jìn)到臨床階段的公司是英國(guó)的Exscientia，該公司成立于2012年。2017年，賽諾菲與Exscientia達(dá)成2.5億歐元的高額合作，AI制藥的價(jià)值開(kāi)始逐漸被市場(chǎng)認(rèn)可。2016-2020年，海外大型藥企和AI制藥公司合作案例由28起一路增長(zhǎng)至133起；其間在2018年，全球AI制藥領(lǐng)域的投資額達(dá)到高峰，較2014年增長(zhǎng)了15倍。

2020年初，Exscientia報(bào)告了第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的AI設(shè)計(jì)的候選藥物，同年11月30日，谷歌旗下人工智能技術(shù)公司DeepMind所創(chuàng)建的人工智能系統(tǒng)Alphafold將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的精度提高到了原子水平，基本解決了困擾科學(xué)家數(shù)十年之久的“蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題”。

這一系列進(jìn)步意味著海外AI制藥實(shí)現(xiàn)了從0到1的飛躍，成為近年來(lái)AI制藥的高光時(shí)刻，也推動(dòng)中國(guó)AI制藥產(chǎn)業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展。

2019年，英矽智能宣布，利用自主開(kāi)發(fā)的人工智能(AI)系統(tǒng)構(gòu)思和設(shè)計(jì)的新藥物分子結(jié)構(gòu)，已合成并在小鼠中成功測(cè)試了一種主要候選藥物。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)分子的時(shí)間僅需21天，設(shè)計(jì)、合成和驗(yàn)證的總時(shí)間約為46天，成本僅為15萬(wàn)美元，相比之下傳統(tǒng)方法需要耗時(shí)8年多，耗資數(shù)千萬(wàn)美元。

不過(guò)整體來(lái)看，由于起步相對(duì)較晚，國(guó)內(nèi)AI制藥產(chǎn)業(yè)在研發(fā)管線、訂單規(guī)模以及融資規(guī)模等各方面，都還處于追趕階段。

研發(fā)管線上，目前全球已有80多個(gè)進(jìn)入臨床的AI制藥研發(fā)管線，，90%以上以歐美企業(yè)為主；訂單規(guī)模來(lái)看，Exscientia等國(guó)外AI制藥公司近幾年已先后與MNC簽訂了諸多訂單，訂單規(guī)模動(dòng)輒數(shù)十億美元，首付款規(guī)模從數(shù)千萬(wàn)美元到上億美元不等，國(guó)內(nèi)企業(yè)尚無(wú)法企及。

融資規(guī)模上，國(guó)內(nèi)AI制藥行業(yè)的融資高峰出現(xiàn)在2020-2021年。2020年，國(guó)內(nèi)AI制藥龍頭之一的晶泰科技獲得3.188億美元C輪融資，創(chuàng)下當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)融資額的全球最高紀(jì)錄。這一年，國(guó)內(nèi)AI制藥領(lǐng)域投融資規(guī)模暴增7倍至31億元人民幣。2021年，20余家國(guó)內(nèi)AI制藥企業(yè)斬獲近百億元融資，其中燧坤智能完成超億元人民幣A輪融資，未知君完成近1億美元B輪系列融資，英矽智能完成2.55億美元C輪融資等。

任峰表示，“綜合來(lái)看，國(guó)內(nèi)AI制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展依然落后國(guó)外，但不明顯，差距在2-3年左右”。

商業(yè)模式：賣鏟還是挖礦？

AI制藥企業(yè)的商業(yè)模式主要分為三種，即AI SaaS軟件服務(wù)、AI+CRO及AI+Biotech。據(jù)藥智局及蛋殼研究院統(tǒng)計(jì)，2022年國(guó)內(nèi)AI制藥公司中，31%的公司選擇兼容其中兩種商業(yè)模式，只有8%選擇僅AI SaaS的商業(yè)模式。

導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因是AI SaaS業(yè)務(wù)的收入規(guī)模過(guò)低。據(jù)了解，目前AI SaaS市場(chǎng)份額最高的薛定諤（80%左右），2022年上半年軟件業(yè)務(wù)收入約為0.63億美元。有業(yè)內(nèi)人士透露，一般企業(yè)軟件授權(quán)費(fèi)一年能達(dá)到幾百萬(wàn)美元就已相當(dāng)可觀，相對(duì)于藥物研發(fā)獲得的動(dòng)輒千萬(wàn)甚至上億美元的收益，可以說(shuō)是不值一提。

基于AI技術(shù)在臨床前研究領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力，不少企業(yè)選擇了AI+CRO模式，不過(guò)有觀察人士對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，隨著藥明等CXO龍頭開(kāi)始積極布局AI技術(shù)平臺(tái)，AI+CRO模式未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)可能加劇，因?yàn)閭鹘y(tǒng)CRO企業(yè)無(wú)論是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還是資金等都更具優(yōu)勢(shì)，中小型AI+CRO企業(yè)或?qū)⒚媾R挑戰(zhàn)。

為尋求更高的產(chǎn)品附加值和發(fā)展空間，英矽智能選擇的是AI+Biotech模式。任峰表示，在此商業(yè)模式下，公司獲得可觀首付款的同時(shí)，可以借助大型藥企在臨床試驗(yàn)、銷售方面的優(yōu)勢(shì)推進(jìn)管線研究，并獲得持續(xù)的里程碑付款和銷售分成，隨著研發(fā)管線的不斷增多，會(huì)形成長(zhǎng)尾效應(yīng)，為公司帶來(lái)持續(xù)的收入。同時(shí)，一旦在研項(xiàng)目成功上市，也會(huì)進(jìn)一步驗(yàn)證公司AI平臺(tái)的有效性，進(jìn)一步推動(dòng)公司發(fā)展。

瓶頸：尚無(wú)AI研發(fā)藥物獲批上市

一款新藥是否成功最終還是需要通過(guò)上市銷售來(lái)驗(yàn)證，而AI制藥雖然想象空間巨大，但到目前為止尚未有AI技術(shù)輔助研發(fā)的藥物實(shí)現(xiàn)上市。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，81個(gè)進(jìn)入臨床階段的AI藥物中，多數(shù)也處于臨床早期，僅有極個(gè)別藥物進(jìn)入臨床II期研發(fā)階段。

更令業(yè)界擔(dān)憂的是，包括全球首個(gè)由AI設(shè)計(jì)的分子DSP-1181在內(nèi)，已有多款A(yù)I輔助研發(fā)藥物被曝因臨床表現(xiàn)不佳而終止研究，一時(shí)間質(zhì)疑頻出，甚至有觀點(diǎn)認(rèn)為“AI藥物解決方案實(shí)際交付能力不足”，這給AI制藥行業(yè)蒙上了一層陰影。

有業(yè)內(nèi)人士對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，AI技術(shù)更多被用于藥物發(fā)現(xiàn)等公開(kāi)數(shù)據(jù)充沛，且可以通過(guò)虛擬試驗(yàn)獲得結(jié)果的環(huán)節(jié)（干試驗(yàn)），在臨床試驗(yàn)等階段更多還是要依靠人來(lái)完成相關(guān)工作。這意味著臨床試驗(yàn)階段，AI制藥與普通藥物研發(fā)企業(yè)沒(méi)有區(qū)別，相關(guān)過(guò)程漫長(zhǎng)且充滿失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

賽迪顧問(wèn)預(yù)計(jì)，到2023-2025年，將會(huì)有一批AI研發(fā)的藥物進(jìn)入素有“死亡之谷”之稱臨床二期，到2026-2027年才會(huì)出現(xiàn)首個(gè)上市的AI制藥產(chǎn)品。

任峰表示，一旦AI技術(shù)輔助研發(fā)的藥物完成臨床試驗(yàn)獲批上市，將是下一階段行業(yè)發(fā)展的標(biāo)志性事件，將給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)下一波快速發(fā)展機(jī)會(huì)，也會(huì)推動(dòng)更多傳統(tǒng)藥企加速向AI制藥轉(zhuǎn)型。

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