近日,量子AI初創公司SandboxAQ宣布獲得4.5億美元E輪融資,本輪融資吸引了谷歌、英偉達以及法國巴黎銀行等行業巨頭的投資,總融資額9.5億美元,公司估值達到57.5億美元(約合人民幣419.3億元)。
SandboxAQ是2022年從谷歌母公司Alphabet拆分出來的公司,利用量子計算技術開發人工智能模型,已成功研發了大型定量模型(Large Quantitative Models,LQMs)。其量子模型服務于生命科學、金融服務、導航等多個領域,可用于處理大量數值數據集、執行復雜計算和進行統計分析,正在不斷打破技術邊界,具有巨大的潛在應用價值。
在AI蓬勃發展的時代浪潮下,SandboxAQ究竟憑借何種獨特優勢,不斷吸引著投資者的目光?又在生命科學領域,采用了怎樣的創新路徑來實現技術突破,為醫療行業不斷注入新動能?我們來一一解碼。
01
谷歌前CEO創業,以量子AI破解藥物研發難題
SandboxAQ是一家量子AI企業,被看作是量子技術領域的先行者。自成立以來,SandboxAQ公司始終專注于量子AI的解決方案研發,致力于推動量子技術在商業領域的應用。
量子計算憑借量子疊加、量子糾纏等特性,使其在處理復雜計算任務時具備指數級的加速能力。量子計算與AI的融合(即“量子AI”),能顯著提升人工智能的學習能力和計算效率。
SandboxAQ由前谷歌首席執行官Eric Schmidt和Alphabet前員工Jack Hidary共同創辦。董事長Eric Schmidt擔任過谷歌首席執行官和董事長,并在谷歌母公司Alphabet擔任過要職,在科技、商業和政策方面擁有深厚影響力。
首席執行官Jack Hidary擁有哥倫比亞大學神經科學背景,深耕功能性腦成像和人工神經網絡研究,是量子計算領域的專家,其著作《量子計算:一種應用方法》更是成為本科和博士課程的重要教科書。此外,他還是一位連續創業者,成功帶領EarthWeb/Dice公司上市,并聯合創立VistaResearch,在企業運營與創新領域成績斐然。
在科技與數據智能領域,“沙盒”(Sandbox)是一種隔離且受限的運行環境,專門用于安全測試與技術創新。沙盒因此成為技術創新的搖籃,新軟件、算法和系統得以在此環境中反復驗證與迭代。
SandboxAQ的命名正源于這一理念。公司以“沙盒”精神為指引,專注于量子計算模型的研發,旨在為技術創新搭建穩定、可靠的試驗平臺。
就醫療領域而言,SandboxAQ便展現出強大的創新能力。利用量子與AI深度融合,其量子模型LQMs正在不斷加速新藥研發進程,攻克藥物研發難題;同時,基于LQMs所研發的心磁圖儀(MCG)設備正在解鎖心臟病診斷領域的創新應用,提高診斷準度與精度。
02
運用定量大模型LQMs,快速篩選并生成藥物分子
傳統藥物發現過程中,往往需要采用虛擬篩選的方式對數以十億計的化合物進行處理。這一過程依賴龐大的預枚舉數據集,并需要運用多種方法對化合物進行評估和過濾,最終僅有數十到數百個化合物進入實驗測試與驗證階段,不僅計算成本高昂,而且無法確定數據之外是否存在更優的配體,存在明顯局限性。
為了攻克藥物研發難題,SandboxAQ成立生物制藥分子模擬部門AQBioSim,依托定量大模型LQMs,為藥物發現與開發全生命周期提供提質增效的解決方案。
SandboxAQ推出的生成式AI應用程序IDOLpro,則有效破解了這一難題。作為SandboxAQ基于云的模擬軟件包,IDOLpro是一種將公共數據與基于物理的模擬相結合的LQM。它借助AWS基礎設施,將擴散模型與多目標優化相結合,以此指導、設計藥物分子生成。
從技術原理來看,LQMs在藥物分子篩選與生成環節發揮關鍵作用。它通過對海量化學數據和分子結構庫進行訓練,能夠模擬分子間的相互作用與動態行為,快速鎖定符合預期作用機制(MoA)的目標分子,并在幾分鐘內優化3D藥物分子,以AI算法創造定制特性分子,進一步提升藥物研發的準確性與效率。
在實際測試中,通過使用crosstocked和Binding MOAD等評估蛋白質-配體對接方法性能的基準數據集進行評估,IDOLpro所生成的模型在結合親和力上達到了行業領先方法的3.4倍,首次產生的化合物性能甚至優于實驗驗證的分子。
另外,在藥物研發的篩選探索中,SandboxAQ基于LQMs研發出創新性的AQFEP(Advanced Quantum Free Energy Perturbation,先進量子自由能微擾)技術,也為藥物篩選帶來新突破。
傳統藥物篩選方法開發并不完善。相對自由能微擾(RFEP)方法雖然廣泛應用于結合親和力預測,但計算成本高,且需要依賴已知活性的結構類似物,限制了篩選范圍和靈活性。而絕對自由能微擾(AFEP)方法理論上能更準確地鑒定命中率,但處理速度遲緩,難以滿足虛擬篩選的快速對接與評分的實際需求。
AQFEP技術有效克服了上述弊端,它將主動學習與嚴格的基于物理的評分功能相結合,充分汲取RFEP和AFEP的優勢,兼具高效性與準確性。該技術無需參考分子,在集成工作流程中,AQFEP能夠率先“解鎖”分子,實現對大型化學庫的高效篩選,大幅提升虛擬篩選的命中率。在神經退行性疾病和腫瘤等領域的篩選工作中,AQFEP于命中識別和線索優化環節均表現卓越,具有極高的應用價值。
目前,SandboxAQ已與兩家頂級學術研究機構建立起了合作伙伴關系,并擴大了與大型生物制藥公司的合作關系,包括阿斯利康、賽諾菲和加州大學舊金山分校,以確定新的生物標記物并優化在研藥物的臨床開發。
03
推出開創性心磁圖儀設備,提高診斷準確性與全面性
近年來,心血管疾病持續威脅全球人類健康,據世界衛生組織統計,每年約有1800萬人死于心血管疾病,占全球總死亡人數的30%以上。
在心血管疾病診斷領域,傳統心電圖(EKG)已沿用150余年,作為監測心臟電活動的重要工具,在診斷心臟節律異常方面發揮著關鍵作用。但其檢測的電脈沖信號容易受到身體組織干擾,影響診斷準確性。僅在美國,每年就有800萬急診患者因胸痛就診,而通過心電圖等標準工具,成功確診的患者不足5%。
針對這一難題,SandboxAQ推出了CardiAQ這一開創性的心磁圖儀 (MCG) 設備。該設備通過使用高性能傳感器檢測心臟磁信號,并利用大型定量模型(LQM)有效消除電磁干擾,避免了傳統EKG的局限性,能夠更有效地捕捉心臟電磁活動的細節,幫助檢測異常模式和潛在的心臟疾病狀態,為醫生提供更全面的診斷依據。
在實際運用中,CardiAQ具有便捷性和高效性,無需專用空間,也無需冷卻或屏蔽,只需幾分鐘就能完成測量,非常適合在病床旁即時檢測。這種非接觸式的創新診斷方式,憑借高性能傳感器與先進 AI 技術的深度融合,改變了心臟疾病的診斷模式,不僅能為患者帶來更及時、更準確的診療服務,更有望在全球范圍內提升心臟疾病的防治水平,拯救患者生命。
目前,為了測試CardiAQ的功能,兩家知名研究醫院使用該設備進行臨床研究,同時,SandboxAQ還與Mayo Clinic達成技術合作,將共同探索人工智能驅動的磁描記技術(MCG)在心臟病診斷領域的創新應用,致力于改善心臟病診斷水平。
04
近年來,AI制藥市場呈現出蓬勃發展的態勢,規模不斷擴大,增長勢頭強勁。據Research And Markets數據顯示,2022年全球AI制藥市場規模達到10.4億美元,預計到2026年,這一數字將近30億美元,年平均復合增長率高達30%。到2032年,全球AI藥物研發市場規模預計更是會突破200億美元,未來前景十分廣闊。
越來越多的企業開始涉足AI制藥領域,既有晶泰科技、英矽智能等專注于AI制藥的初創企業,也有恒瑞醫藥、石藥集團等傳統藥企通過戰略合作、股權投資等方式積極擁抱AI技術,加速創新藥物研發進程。
在此競爭格局下,SandboxAQ憑借對LQMs定量大模型的深度應用,在藥物研發領域展現出獨特優勢與發展潛力。憑借前瞻性的戰略思維、前沿的技術手段、前衛的創始團隊,SandboxAQ不斷獲得一眾投資者的青睞,走出了屬于自己的獨特發展道路。
更廣泛意義上來看,SandboxAQ的崛起恰好契合了量子AI研究在當下全球科技中的火熱——中、美多國均積極投入,百度、谷歌、微軟等科技巨頭也紛紛入局。量子AI的特性,比如疊加態和糾纏態,確實能解決傳統AI難以應對的問題。比如,量子AI可以在優化問題中同時處理多種可能性,快速解決傳統計算需要耗費數年甚至數十年的復雜任務,潛力場景涉及物流、交通、芯片制造、能源分配、藥物研發等。
量子AI的潛力是一個技術性的切入點,但意義不止于此。它可能會改變我們對智能、創造力和未來的理解。在更遙遠的未來,量子AI能夠開創出一個全新的AI制藥時代嗎?我們拭目以待。
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