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不久前，谷歌旗下 DeepMind 开发的程序 AlphaFold2 在蛋白质结构预测大赛中获得冠军，其对蛋白质结构的预测分值中位数为 92.4 全局距离测试（GDT），与实验室水平相差无疑。Nature 指出这对于困扰生物学界 50 年的 “蛋白质折叠” 难题具有划时代意义。AI 正在深刻改变着生命科学甚至医药领域的发展。 近年来，AI 与医药行业的结合不断深入，医药行业已经成为 AI 最重要的应用场景之一。其中利用 AI 进行药物研发更是备受热捧，AI 目前已经广泛应用于药物研发的多个场景，包括药物靶点发现、候选药物挖掘、化合物筛选、ADMET 性质预测、药物晶型预测等。 目前，互联网巨头谷歌以及国内互联网玩家百度、阿里巴巴、腾讯等已经相继入局 AI 药物研发。 日前华为云官网显示正在招聘药物研发算法工程师，岗位职责是从事应用计算化学及计算机辅助药物设计（CADD）方法进行小分子药物设计工作，并开发 AI 辅助药物研发的深度学习算法，这从侧面反映出华为正在加强 AI 药物研发领域的布局。 （来源：华为云官网） 华为云 AI 药物研发平台 - 医药智能体（EIHealth） 从华为云官网搜索 “药物研发”，一共可以检索出 7000 多条相关信息，从这些信息可以看出华为云在 AI 药物研发方面的整体发展历程。华为云的 AI 研发平台是医药智能体（EIHealth），该平台基于华为云的 AI 和大数据优势搭建，可以为基因组、医疗影像以及药物研发提供服务。 图 | 华为云关于 AI 药物研发检索量（来源：华为云官网） 华为云官方声称，医药智能体将深度学习算法和药物分析融入药物研发过程，能够提供药物研发 AI 模型、AI 算法以及药物知识图谱，可以帮助制药公司提高药物研发速度，节省研发费用。据了解，其 AI 技术平台能够支持十亿节点、百亿边的超大规模图数据库查询，同时还可以提供用于基因和生物网络数据的图深度学习算法。该平台所的用户包括药物研发公司以及科研单位。 图 | 技术平台优势（来源：华为云官网） 疫情期间，华为云与科研单位合作推出了 “神农项目” 在线平台，这是一个针对抗疫药物筛选的可视化平台，可以帮助医生以及科研人员进行新冠病毒药物研发等。比如说，在今年 2 月，其 AI 技术平台用 20 分钟时间完成 NSP16 靶标蛋白对于筛选库的大规模虚拟筛选，并针对该靶标蛋白筛选药物，发现可以证明沙奎那韦和洛匹那韦能抑制新冠病毒的 “新证据” 等。 图 | 部分 “神农项目” 进展一览（来源：华为云官网） 今年 9 月，华为云在华为全联接 2020 发布了 AI 开发平台 ModelArts 3.0，该平台整合了骨干模型、联邦学习、模型智能评估与诊断、高性能 AI 计算等四大特性；今年 10 月，在 2020 年第五届中国医药创新与投资大会上，中国科学院上海药物所蒋华良院士介绍了与华为云医疗智能体团队的合作进展，并共同公布了基于 ModelArts 平台的药物联邦学习服务。 互联网巨头布局 AI 药物研发是大势所趋 邓代国认为，华为进军 AI 药物研发领域其实在意料之中，符合华为 “硬核科技” 战略定位。另外，随着人口老龄化现象日趋加重，国内需要开发更多的新药，面对药物研发日益增加的需求，华为顺理成章会考虑进军药物研发领域。 对此，AI 制药公司 Insilico Medicine 创始人兼首席执行官 Alex Zhavoronkov 博士告诉生辉：“我很高兴听到华为也进入了 AI 药物研发领域。现在 AI 药物研发可以与 2000 年的互联网行业相媲美，腾讯、百度都已经相继入局。现在我们正处于大型制药公司努力构建 AI 体系，大型互联网技术公司努力进入制药行业的时间点。” 英伟达是一家全球领先的半导体设计公司，正在通过计算和人工智能推动医疗设备和生物医学研究的发展。其 NVIDIA Clara ™是一个拥有医学影像、基因组学、智慧医院以及药物发现为一体的综合平台。今年 10 月，英伟达在 AI 药物研发方面动作频频。先是宣布斥资 5170 万美元制造英国最强大的超级计算机 Cambridge-1，该计算机将会用于推动药物发现。同时，英伟达还和葛兰素史克（GSK）的 AI 实验室合作研发药物和疫苗。 谷歌在 AI 药物研发领域成绩显著。2013 年以来，谷歌母公司 Alphabet 旗下的抗衰老药物研发公司 Calico Life Sciences 一直在利用机器学习寻找可以延缓衰老的药物；2017 年，谷歌就宣布可以通过机器学习准确预测化学分子的性质，其预测速度要比传统的量子力学方法 “密度泛函理论” 快 30 万倍，这对于药物发现来说，可以说是里程碑意义的事件了；2019 年 6 月，谷歌与赛诺菲达成合作，共同推出一个药物研发虚拟创新实验室。 国内的互联网公司同样关注药物研发这一存在大量需求的市场。在《麻省理工科技评论》的十大突破性发明 “AI 新药发现” 板块中，百度风投投资了近一半的上榜公司。2020 年 9 月底，百度李彦宏亲自挂帅成立 AI 药物研发公司百图生科，主营业务是用高性能生物计算和多组学数据技术加速创新药物和早筛早诊等；腾讯多轮投资 AI 药物研发公司晶泰科技，还亲自下场搭建并上线了 AI 药物研发平台 “云深智药”；2018 年，阿里云和正大天晴达成合作，后者将借助阿里云的医疗 AI 筛选药物分子，据了解筛选准确率可以提高 20%。疫情期间阿里云向全球免费开发 AI 算力，加速新冠肺炎药物和疫苗的研发。阿里云还与全球健康药物研发中心 GHDDI 合作开发 AI 药物研发和大数据平台进行数据挖掘、集成，并计算药物分子和靶点的性质。 关于华为加入 AI 药物研发 “朋友圈” 会对行业的影响，邓代国表示，究竟对行业会产生什么影响，需要看华为进军 AI 药物研发领域的决心。只是试水 AI 药物发现，还是制定长期策略，这还需要看未来华为在 AI 药物发现领域的表现和进展。 不过 Alex 强调：“如果你认为可以用算法解决所有问题，这个想法有点不切实际。归根到底，药物发现其实需要实验验证和临床验证。我们从事 AI 药物发现已有 7 年之久，直到最近，我们才掌握了一些能够发现靶点并生成与实验室数据一样的优质化合物分子的技术，现在开始取得了一些成功。” AI 药物研发是 AI 发展的大势所趋，可以一定程度上减轻并助力实验室的数据分析，为生命科学带来大量突破性的进展。但是这条路道阻且长，它需要沉淀下来，在大量实验室数据的基础上不断进行优化和学习。 参考资料：
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