人工智能在医药领域的应用

在今天的创新创业青年50人论坛上，星希尔生物科技（上海）有限公司的创始人兼首席执行官李成涛分享了他对人工智能在医疗领域的应用前景的看法. 他表示，通过人工智能的技术手段，可以解决临床医学上的需求，使得原本无法治愈的疾病变得可治愈。

李成涛指出，目前新药的研发投入非常巨大，一款药物从早期发现到临床应用往往需要超过10年的时间，并且成功率非常低，整体上小于1%. 他认为，“越来越多的人工智能方法和算法可以应用到生命科学领域. ”当我们患病时，体内的蛋白质可能会发生突变或者功能紊乱，这时就需要设计一些小分子、大分子或者核酸类物质与这些靶点或蛋白质结合，只要能与其结合，就可以达到治愈疾病的目的. 他将这种关系比喻为“锁和钥匙”，蛋白质靶点就是锁，而锁的形状千差万别，需要根据锁的形状来设计药物.

蛋白质的结构决定其功能，而序列决定结构. 通过模拟的方式，我们可以得到蛋白质序列的三维结构，但是模拟的时间非常长. 即使使用最先进的GPU计算机进行计算，钥匙智能管理系统也需要数十天甚至数百天的时间. 然而，一些国外公司已经设计出了超级计算机，比GPU快100倍，钥匙智能管理系统将原本需要数十天甚至数百天才能完成的计算缩短为一天。而AlphaFold的出现更是刷新了记录，仅需半小时就能模拟出蛋白质的结构. 人工智能可以通过算法突破计算能力的限制，但光靠AlphaFold还不够，因为蛋白质在体内不断运动，运动过程中会产生不同的构象，而目前的AlphaFold只能解决静态构象，动态构象仍需要通过模拟来解决。

为此，星希尔生物开发了世界首创的AI动态模拟技术，通过算法突破了计算能力的限制。这种技术可以在短短两分钟内模拟出蛋白质的动态构象，并且非常准确. 这一突破典型地展示了人工智能对传统计算和试验方式的改进. 基于这一技术，企业建立了一套自动化试验数据平台，连通16台仪器，实现了7×24小时不间断的数据生产. 大量的数据为AI算法提供了良好的基础，通过大模型的计算，使得结果越来越准确。

李成涛表示，制药本身是一个漫长的流程，在全球范围内，人工智能已经渗透到药物研发的各个环节。从临床前靶点的研究、探索和验证，再到小分子、大分子的设计、筛选、优化和合成，再到结果验证，再到临床试验预测，甚至临床试验人员的入组，人工智能都能提供很多不同的价值. 他表示，企业期待人工智能的加入，以使得原本无法治愈的疾病变得可治愈.

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