不久前，谷歌旗下 DeepMind 開發(fā)的程序 AlphaFold2 在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測大賽中獲得冠軍，其對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測分值中位數(shù)為 92.4 全局距離測試（GDT），與實(shí)驗(yàn)室水平相差無疑。Nature 指出這對(duì)于困擾生物學(xué)界 50 年的 “蛋白質(zhì)折疊” 難題具有劃時(shí)代意義。AI 正在深刻改變著生命科學(xué)甚至醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展。
近年來，AI 與醫(yī)藥行業(yè)的結(jié)合不斷深入，醫(yī)藥行業(yè)已經(jīng)成為 AI 最重要的應(yīng)用場景之一。其中利用 AI 進(jìn)行藥物研發(fā)更是備受熱捧，AI 目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于藥物研發(fā)的多個(gè)場景，包括藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、候選藥物挖掘、化合物篩癬ADMET 性質(zhì)預(yù)測、藥物晶型預(yù)測等。
目前，互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌以及國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)玩家百度、阿里巴巴、騰訊等已經(jīng)相繼入局 AI 藥物研發(fā)。
日前華為云官網(wǎng)顯示正在招聘藥物研發(fā)算法工程師，崗位職責(zé)是從事應(yīng)用計(jì)算化學(xué)及計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)（CADD）方法進(jìn)行小分子藥物設(shè)計(jì)工作，并開發(fā) AI 輔助藥物研發(fā)的深度學(xué)習(xí)算法，這從側(cè)面反映出華為正在加強(qiáng) AI 藥物研發(fā)領(lǐng)域的布局。
（來源：華為云官網(wǎng)）
華為云 AI 藥物研發(fā)平臺(tái) - 醫(yī)藥智能體（EIHealth）
從華為云官網(wǎng)搜索 “藥物研發(fā)”，一共可以檢索出 7000 多條相關(guān)信息，從這些信息可以看出華為云在 AI 藥物研發(fā)方面的整體發(fā)展歷程。華為云的 AI 研發(fā)平臺(tái)是醫(yī)藥智能體（EIHealth），該平臺(tái)基于華為云的 AI 和大數(shù)據(jù)優(yōu)勢搭建，可以為基因組、醫(yī)療影像以及藥物研發(fā)提供服務(wù)。
圖 | 華為云關(guān)于 AI 藥物研發(fā)檢索量（來源：華為云官網(wǎng)）
華為云官方聲稱，醫(yī)藥智能體將深度學(xué)習(xí)算法和藥物分析融入藥物研發(fā)過程，能夠提供藥物研發(fā) AI 模型、AI 算法以及藥物知識(shí)圖譜，可以幫助制藥公司提高藥物研發(fā)速度，節(jié)省研發(fā)費(fèi)用。據(jù)了解，其 AI 技術(shù)平臺(tái)能夠支持十億節(jié)點(diǎn)、百億邊的超大規(guī)模圖數(shù)據(jù)庫查詢，同時(shí)還可以提供用于基因和生物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的圖深度學(xué)習(xí)算法。該平臺(tái)所的用戶包括藥物研發(fā)公司以及科研單位。
圖 | 技術(shù)平臺(tái)優(yōu)勢（來源：華為云官網(wǎng)）
疫情期間，華為云與科研單位合作推出了 “神農(nóng)項(xiàng)目” 在線平臺(tái)，這是一個(gè)針對(duì)抗疫藥物篩選的可視化平臺(tái)，可以幫助醫(yī)生以及科研人員進(jìn)行新冠病毒藥物研發(fā)等。比如說，在今年 2 月，其 AI 技術(shù)平臺(tái)用 20 分鐘時(shí)間完成 NSP16 靶標(biāo)蛋白對(duì)于篩選庫的大規(guī)模虛擬篩選，并針對(duì)該靶標(biāo)蛋白篩選藥物，發(fā)現(xiàn)可以證明沙奎那韋和洛匹那韋能抑制新冠病毒的 “新證據(jù)” 等。
圖 | 部分 “神農(nóng)項(xiàng)目” 進(jìn)展一覽（來源：華為云官網(wǎng)）
今年 9 月，華為云在華為全聯(lián)接 2020 發(fā)布了 AI 開發(fā)平臺(tái) ModelArts 3.0，該平臺(tái)整合了骨干模型、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、模型智能評(píng)估與診斷、高性能 AI 計(jì)算等四大特性；今年 10 月，在 2020 年第五屆中國醫(yī)藥創(chuàng)新與投資大會(huì)上，中國科學(xué)院上海藥物所蔣華良院士介紹了與華為云醫(yī)療智能體團(tuán)隊(duì)的合作進(jìn)展，并共同公布了基于 ModelArts 平臺(tái)的藥物聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)。
AI 制藥公司費(fèi)米子科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官鄧代國稱，看好華為布局 AI 藥物研發(fā)，藥物研發(fā)屬于底層科技，而華為的優(yōu)勢就在于底層科技實(shí)力強(qiáng)。
互聯(lián)網(wǎng)巨頭布局 AI 藥物研發(fā)是大勢所趨
鄧代國認(rèn)為，華為進(jìn)軍 AI 藥物研發(fā)領(lǐng)域其實(shí)在意料之中，符合華為 “硬核科技” 戰(zhàn)略定位。另外，隨著人口老齡化現(xiàn)象日趨加重，國內(nèi)需要開發(fā)更多的新藥，面對(duì)藥物研發(fā)日益增加的需求，華為順理成章會(huì)考慮進(jìn)軍藥物研發(fā)領(lǐng)域。
互聯(lián)網(wǎng)巨頭布局 AI 藥物研發(fā)已然成為一種趨勢，他們憑借在 AI 技術(shù) + 大數(shù)據(jù)方面的技術(shù)優(yōu)勢，摩拳擦掌，準(zhǔn)備在醫(yī)藥研發(fā)方面大顯身手。
對(duì)此，AI 制藥公司 Insilico Medicine 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Alex Zhavoronkov 博士告訴生輝：“我很高興聽到華為也進(jìn)入了 AI 藥物研發(fā)領(lǐng)域�，F(xiàn)在 AI 藥物研發(fā)可以與 2000 年的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相媲美，騰訊、百度都已經(jīng)相繼入局�，F(xiàn)在我們正處于大型制藥公司努力構(gòu)建 AI 體系，大型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司努力進(jìn)入制藥行業(yè)的時(shí)間點(diǎn)。”
英偉達(dá)是一家全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，正在通過計(jì)算和人工智能推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展。其 NVIDIA Clara 是一個(gè)擁有醫(yī)學(xué)影像、基因組學(xué)、智慧醫(yī)院以及藥物發(fā)現(xiàn)為一體的綜合平臺(tái)。今年 10 月，英偉達(dá)在 AI 藥物研發(fā)方面動(dòng)作頻頻。先是宣布斥資 5170 萬美元制造英國最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī) Campidge-1，該計(jì)算機(jī)將會(huì)用于推動(dòng)藥物發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，英偉達(dá)還和葛蘭素史克（GSK）的 AI 實(shí)驗(yàn)室合作研發(fā)藥物和疫苗。
谷歌在 AI 藥物研發(fā)領(lǐng)域成績顯著。2013 年以來，谷歌母公司 Alphabet 旗下的抗衰老藥物研發(fā)公司 Calico Life Sciences 一直在利用機(jī)器學(xué)習(xí)尋找可以延緩衰老的藥物；2017 年，谷歌就宣布可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)準(zhǔn)確預(yù)測化學(xué)分子的性質(zhì)，其預(yù)測速度要比傳統(tǒng)的量子力學(xué)方法 “密度泛函理論” 快 30 萬倍，這對(duì)于藥物發(fā)現(xiàn)來說，可以說是里程碑意義的事件了；2019 年 6 月，谷歌與賽諾菲達(dá)成合作，共同推出一個(gè)藥物研發(fā)虛擬創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。
國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)公司同樣關(guān)注藥物研發(fā)這一存在大量需求的市常在《麻省理工科技評(píng)論》的十大突破性發(fā)明 “AI 新藥發(fā)現(xiàn)” 板塊中，百度風(fēng)投投資了近一半的上榜公司。2020 年 9 月底，百度李彥宏親自掛帥成立 AI 藥物研發(fā)公司百圖生科，主營業(yè)務(wù)是用高性能生物計(jì)算和多組學(xué)數(shù)據(jù)技術(shù)加速創(chuàng)新藥物和早篩早診等；騰訊多輪投資 AI 藥物研發(fā)公司晶泰科技，還親自下場搭建并上線了 AI 藥物研發(fā)平臺(tái) “云深智藥”；2018 年，阿里云和正大天晴達(dá)成合作，后者將借助阿里云的醫(yī)療 AI 篩選藥物分子，據(jù)了解篩選準(zhǔn)確率可以提高 20%。疫情期間阿里云向全球免費(fèi)開發(fā) AI 算力，加速新冠肺炎藥物和疫苗的研發(fā)。阿里云還與全球健康藥物研發(fā)中心 GHDDI 合作開發(fā) AI 藥物研發(fā)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、集成，并計(jì)算藥物分子和靶點(diǎn)的性質(zhì)。
關(guān)于華為加入 AI 藥物研發(fā) “朋友圈” 會(huì)對(duì)行業(yè)的影響，鄧代國表示，究竟對(duì)行業(yè)會(huì)產(chǎn)生什么影響，需要看華為進(jìn)軍 AI 藥物研發(fā)領(lǐng)域的決心。只是試水 AI 藥物發(fā)現(xiàn)，還是制定長期策略，這還需要看未來華為在 AI 藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域的表現(xiàn)和進(jìn)展。
不過 Alex 強(qiáng)調(diào)：“如果你認(rèn)為可以用算法解決所有問題，這個(gè)想法有點(diǎn)不切實(shí)際。歸根到底，藥物發(fā)現(xiàn)其實(shí)需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和臨床驗(yàn)證。我們從事 AI 藥物發(fā)現(xiàn)已有 7 年之久，直到最近，我們才掌握了一些能夠發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)并生成與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)一樣的優(yōu)質(zhì)化合物分子的技術(shù)，現(xiàn)在開始取得了一些成功。”
AI 藥物研發(fā)是 AI 發(fā)展的大勢所趨，可以一定程度上減輕并助力實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)分析，為生命科學(xué)帶來大量突破性的進(jìn)展。但是這條路道阻且長，它需要沉淀下來，在大量實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行優(yōu)化和學(xué)習(xí)。
參考資料：
https://www.huaweicloud.com/careers/doctor/20200520183645642.html
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