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導(dǎo)語：

2025 年，中國創(chuàng)新藥領(lǐng)域捷報頻傳。5 月 29 日，國家藥品監(jiān)督管理局（ NMPA ）集中批準(zhǔn) 11 款創(chuàng)新藥上市，覆蓋腫瘤、糖尿病、免疫疾病等多個治療領(lǐng)域，創(chuàng)單日獲批數(shù)量新高。

資本市場同樣火熱，多只聚焦創(chuàng)新藥的ETF年內(nèi)漲幅已超40%。更令人矚目的是“出海”勢頭：繼三生制藥與輝瑞達(dá)成60億美元重磅授權(quán)后，石藥集團也宣布多項潛在合作，交易總額或近50億美元。恒瑞醫(yī)藥等巨頭加速“A+H”布局，70余項中國原創(chuàng)成果亮相全球頂級腫瘤學(xué)會議ASCO……中國創(chuàng)新藥正以前所未有的速度和質(zhì)量，在全球舞臺上展現(xiàn)強勁競爭力。

這股創(chuàng)新浪潮背后，是技術(shù)驅(qū)動下的研發(fā)范式深刻變革。從植物提取到化學(xué)合成，再到生物技術(shù)崛起，人類尋找新藥的旅程跨越數(shù)千年。而當(dāng)下，以人工智能（AI）為代表的前沿技術(shù)正為藥物研發(fā)注入全新動能。

生物技術(shù)公司Veranome Biosystems的信息技術(shù)高級分析和數(shù)據(jù)解決方案總監(jiān)布賴恩·希爾布什（Brian Hilbush）在《人工智能與計算生物的未來》中詳細(xì)闡述了人類通向新藥的漫漫長路。為我們理解當(dāng)下中國創(chuàng)新藥的突破及未來方向提供了寶貴的歷史鏡鑒與前沿視角。

*文章內(nèi)容摘編自《人工智能與計算生物的未來》。

醫(yī)學(xué)的起源：自石器時代以來鴉片的作用

在過去的幾千年里，藥物尋找的歷程就是一場對地球上超過35萬種植物的巨大寶庫進(jìn)行永無止境的搜尋的旅程，它帶給我們的是數(shù)千種有益于飲食健康的食物、生物活性分子和維生素，以及更加珍貴的具有藥用價值的植物衍生化合物，它們能夠減輕疾病癥狀或逆轉(zhuǎn)疾病進(jìn)程。在這些發(fā)現(xiàn)之中，源自罌粟的止痛化合物在兩個世紀(jì)前奠定了制藥業(yè)的基礎(chǔ)。

醫(yī)學(xué)起源與人類歷史密不可分，與鴉片的發(fā)現(xiàn)史步調(diào)一致。考古植物學(xué)證據(jù)表明，新石器時代的北歐、西班牙和整個地中海地區(qū)都有罌粟的痕跡。不管是青銅時代的小雕像或飾有罌粟莢的珠寶，還是現(xiàn)代醫(yī)療系統(tǒng)為患者開出的數(shù)十億粒藥丸，都彰顯著鴉片在人類文化中的重要性。

在17世紀(jì)之前，西方醫(yī)學(xué)中最重要的草藥著作是希臘醫(yī)生佩達(dá)努思·迪奧斯科里德斯撰寫的《藥物論》。這部5卷本的著作記錄了600多種藥用植物，是所有現(xiàn)代藥典的前身。亞里士多德和希波克拉底曾討論罌粟的藥用功效，亞里士多德知道鴉片具有催眠作用。

佩達(dá)努思·迪奧斯科里德斯是古希臘醫(yī)生、藥理學(xué)家和植物學(xué)家，最著名的作品是《藥物論》，該書在歐洲和中東地區(qū)被廣泛使用并影響長達(dá)1500年之久。圖源：Wikimedia Commons

到了中世紀(jì)后期，在埃及人、希臘人和羅馬人將鴉片納入他們的醫(yī)療實踐的幾千年后，奧斯曼帝國、波斯帝國（薩法維王朝）和大英帝國開始將鴉片用于醫(yī)療和娛樂。16世紀(jì)，不同文化發(fā)展出了不同的鴉片使用模式：奧斯曼帝國、波斯帝國和印度莫臥兒王朝的人們更喜歡吸食鴉片，而在歐洲，帕拉塞爾蘇斯在1500年左右發(fā)明了鴉片酊，這是一種將鴉片類生物堿與酒精混合得到的液體混合物。在接下來的近200年里，這種神奇藥水都被奉為圭臬。

19世紀(jì)之交，英格蘭、法國與德國的社會變革、全球貿(mào)易、科學(xué)進(jìn)步和醫(yī)學(xué)實踐格局的轉(zhuǎn)變?yōu)槠平怿f片之謎創(chuàng)造了完美的條件。在通過藥理學(xué)手段研究鴉片誘導(dǎo)睡眠的原理時，弗雷德里?！ぬK爾蒂納首次成功分離出鴉片生物堿。他將其命名為“摩啡”，以希臘夢神摩耳甫斯的名字命名。后來，這一物質(zhì)的化學(xué)名稱又被改為“嗎啡”，以與堿性物質(zhì)的命名規(guī)則保持一致。

不久之后，默克公司開始生產(chǎn)嗎啡和可待因作為止痛、鎮(zhèn)咳和治療腹瀉的藥物。

在生產(chǎn)嗎啡和可待因的基礎(chǔ)上，默克公司于1862年將可卡因納入生產(chǎn)線。

弗里德里希·拜耳公司的管理層開始研發(fā)水楊酸的化學(xué)替代品。水楊酸是一種從柳樹樹皮中提取的具有退燒作用的化合物，但會產(chǎn)生副作用。1897年，費利克斯·霍夫曼完成了首次乙酰水楊酸的合成。

在后來上市銷售時，這一藥物被命名為阿司匹林。

工業(yè)革命催生現(xiàn)代制藥業(yè)

工業(yè)革命期間，全球制藥業(yè)誕生于兩條截然不同的商業(yè)創(chuàng)業(yè)路徑之中。直接路徑源于藥劑師或藥房，另一條路徑是由合成化學(xué)驅(qū)動的。

19世紀(jì)50年代中期，紡織業(yè)蓬勃發(fā)展，英國、比利時、德國、法國和瑞士在機械化制造和蒸汽機的加持下占據(jù)了行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。個人電腦和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的繁榮初期伴隨著“硅谷神話”，藥物研發(fā)行業(yè)早期也曾擁有神話般的創(chuàng)業(yè)空間。隨著19世紀(jì)中葉工業(yè)革命在美國、英國、德國和瑞士等地逐步推進(jìn)，一批新的企業(yè)家開始探索嘗試，并最終促成了兩個全新且關(guān)系密切的行業(yè)—化學(xué)生產(chǎn)和醫(yī)藥制造。

在美國，醫(yī)生愛德華·羅賓遜·施貴寶于1858年創(chuàng)立了施貴寶公司。他在自己位于布魯克林的住所里搭建了一個創(chuàng)業(yè)實驗室，一邊研究醚的生產(chǎn)，一邊嘗試著他的早期商業(yè)理念—實現(xiàn)重要藥用化合物的工業(yè)化生產(chǎn)。

1856年，在倫敦東區(qū)的聯(lián)排別墅里，年輕的化學(xué)家威廉·亨利·柏琴在家中的閣樓上搭起了實驗室，進(jìn)行合成化學(xué)實驗。

德國在第二次世界大戰(zhàn)前一直主導(dǎo)著全球化學(xué)和制藥業(yè)。是什么造就了這種領(lǐng)導(dǎo)地位？最主要的原因是強大的科學(xué)基礎(chǔ)和對深入研究的持續(xù)關(guān)注。

拜耳公司就是這種成功商業(yè)模式的典范。1863年，拜耳創(chuàng)始人開始在自家廚房里進(jìn)行實驗，試圖根據(jù)當(dāng)時已知的技術(shù)制造苯胺染料。然而，第一代煤焦油染料缺乏紡織品所需的特性—色牢度和耐光色牢度。

要想解決這些問題，就必須深入探索，并緊跟科學(xué)界的最新研究步伐。當(dāng)時，一個巨大的難題是，人們對分子（例如苯）的化學(xué)結(jié)構(gòu)缺乏了解。大家知道苯分子的經(jīng)驗式是C6H6，但是碳—碳鍵在分子中是如何分布的？

有機化學(xué)領(lǐng)域的巨頭之一—出生于德國的奧古斯特·凱庫勒在他1865年發(fā)表的有關(guān)苯結(jié)構(gòu)的論文中揭開了有機化合物結(jié)構(gòu)的重要秘密?；诿航褂突旌衔镏泻唵畏枷阕寤蛑咀寤衔?，拜耳公司的應(yīng)用化學(xué)家得以構(gòu)建（用化學(xué)家的話來說是“衍生”）出一系列染料。

“神奇子彈”夢想：化學(xué)療法的誕生

對19世紀(jì)末的化學(xué)公司和染料行業(yè)來說，要想從制造化學(xué)品和紡織品染料轉(zhuǎn)向制造人類藥物，它們需要的是具備醫(yī)學(xué)背景、關(guān)注化學(xué)與生物學(xué)間聯(lián)系的臨床科學(xué)家。兩個幾乎同時出現(xiàn)的領(lǐng)域—藥理學(xué)與微生物學(xué)，恰巧可以提供這種橋梁關(guān)系。

埃爾利希對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)。他奠定了免疫學(xué)和藥理學(xué)領(lǐng)域的數(shù)個理論基礎(chǔ)，并領(lǐng)導(dǎo)了開創(chuàng)性的治療發(fā)現(xiàn)研究。

Paul Ehrlich是德國著名的醫(yī)學(xué)家、免疫學(xué)先驅(qū)，1908年因?qū)γ庖邔W(xué)的貢獻(xiàn)與梅契尼可夫（Ilya Mechnikov）共同獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。圖源：Wilimedia Commons

1908年，他因“闡述選擇性毒性原理并展示化學(xué)物質(zhì)對細(xì)胞的選擇性清除”而與他人共享了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。作為化學(xué)治療概念的創(chuàng)始人，埃爾利希想創(chuàng)造一種化學(xué)“神奇子彈”，從而在不傷害宿主細(xì)胞的情況下，特異性地針對并消滅病原體，就像精確制導(dǎo)武器一樣。

埃爾利希看到了苯胺染料（例如亞甲藍(lán)）的潛力。埃爾利希對這些染料十分熟悉，他在組織學(xué)領(lǐng)域的研究生工作便涉及相關(guān)內(nèi)容。除此之外，他的表兄弟卡爾·魏格特還是率先將苯胺染料用于細(xì)菌研究的人。由于亞甲藍(lán)能夠與引起瘧疾的瘧原蟲結(jié)合并給這些微生物染色，埃爾利希推斷這些染料會與寄生蟲的特異性受體產(chǎn)生相互作用，也許能被開發(fā)成一種合適的治療方法。埃爾利希從他長期合作的赫斯特公司拿到了一些染料。

由于缺乏合適的動物模型，埃爾利希在兩名感染了瘧疾的柏林莫阿比特監(jiān)獄囚犯身上進(jìn)行了測試。瘧原蟲從他們的血液中消失，他們康復(fù)了。這是一項驚人的成就。這場在1891年完成的小型臨床試驗成為歷史上首次使用合成“候選藥物”來靶向人類傳染病病原體。

終止抗瘧疾藥物研究后，埃爾利希在羅伯特·科赫的指導(dǎo)下進(jìn)行另一項具有里程碑意義的臨床科學(xué)研究。

科赫是醫(yī)生、細(xì)菌學(xué)家，也是病原體理論的提出者。科赫希望埃爾利希能夠與埃米爾·貝林合作，后者正在嘗試通過“血清療法”治療白喉，這也是一項具有開創(chuàng)性的研究。當(dāng)時，國際上似乎正在進(jìn)行一場血清開發(fā)競賽，大家正想盡辦法從免疫動物中制備能夠抵抗致命白喉毒素的血清。科赫安排埃爾利希研究標(biāo)準(zhǔn)化制備方法。

1894年，他們的免疫血清臨床試驗取得了成功，赫斯特公司也爭取到了在整個歐洲生產(chǎn)并推廣“貝林—埃爾利希合成白喉療法”的商業(yè)權(quán)利。

埃爾利希的理論為現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)和實踐打開了大門。通過試驗數(shù)千種化合物在不同劑量下的作用，歷經(jīng)一次次嘗試與失敗，埃爾利希偶然得到一兩種能夠產(chǎn)生預(yù)期效果的化合物。在發(fā)現(xiàn)砷凡納明之后，又經(jīng)過了幾十年，科學(xué)家們意外地發(fā)現(xiàn)了磺胺藥物的抗生素特性，然后重新發(fā)現(xiàn)了青霉素。

戰(zhàn)爭催化：藥品研發(fā)的轉(zhuǎn)折點

20世紀(jì)上半葉，借助卡特爾協(xié)議、專利保護(hù)以及對研究和制造技術(shù)的巨大投資，德國化學(xué)工業(yè)，包括拜耳和赫斯特等擁有制藥部門的公司，一度占據(jù)全球商業(yè)主導(dǎo)地位。

1905—1906年，拜耳與愛克發(fā)和巴斯夫一起組成了Dreibund卡特爾。另外三家德國化學(xué)公司（包括赫斯特在內(nèi)）緊隨其后，組成了Dreierverband卡特爾。

卡特爾的行為及其經(jīng)濟活動對世界地緣政治產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，但也推動了醫(yī)藥行業(yè)的劇變，尤其是在美國和英國。在第一次世界大戰(zhàn)前，這兩個國家?guī)缀鯖]有進(jìn)行過藥物研究。相反，公司聘請行業(yè)內(nèi)化學(xué)家的目的是依據(jù)美國1906年出臺的監(jiān)管法規(guī)《聯(lián)邦食品藥品法》評估藥物純度。

最終，戰(zhàn)爭與盟軍在德國卡特爾面前的劣勢促成了對合成化學(xué)家與合成化學(xué)研究的需求。由于德國限制甚至完全停止了外科手術(shù)設(shè)備（占美國供應(yīng)來源的80%）和藥物（如砷凡納明、阿司匹林、苯巴比妥和普魯卡因）的出口，第一次世界大戰(zhàn)伊始，戰(zhàn)場上就出現(xiàn)了嚴(yán)重的醫(yī)療用品短缺。新武器的投入和壕溝戰(zhàn)的特殊性造成了更加慘重的傷亡，醫(yī)療緊急情勢愈演愈烈。

向歐洲戰(zhàn)場輸送藥品、消毒劑和麻醉劑刻不容緩。英國人使用煤焦油化學(xué)技術(shù)制造消毒劑，他們還發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉能夠有效對抗這種致命細(xì)菌。而德國士兵可以使用拜耳、默克和赫斯特生產(chǎn)的鎮(zhèn)靜與鎮(zhèn)痛藥物，甚至包括強效巴比妥類藥物佛羅拿、阿司匹林、安替比林、非那西丁和吡咯酮。其他鎮(zhèn)靜藥物還有纈草、溴化物鹽、水合氯醛和三聚乙醛。戰(zhàn)爭后期，各方都出現(xiàn)了嚴(yán)重的嗎啡和海洛因短缺。

各種類型的傳染病引起了戰(zhàn)爭中50%的死亡：戰(zhàn)壕熱（由虱子傳播的細(xì)菌導(dǎo)致）、傷寒（由老鼠引起）、麻疹、流感、腦膜炎、痢疾以及花柳?。范竞土懿。?。

在戰(zhàn)爭前，砷凡納明是世界上開具處方最多的藥物；很快，德國赫斯特的工廠就停止了這種藥物的生產(chǎn)。在英國、美國、加拿大、法國和日本，化學(xué)家頂著巨大壓力尋找著砷凡納明的合成方法。這是一場與時間的賽跑。他們成功了。

1915年6月，費城皮膚病研究實驗室的杰伊·弗朗克·尚貝格及其同事生產(chǎn)出他們自己的砷凡納明。1917 年，在獲得聯(lián)邦貿(mào)易委員會的許可并繞過德國專利后，他們成了陸軍和海軍梅毒藥物的主要供應(yīng)商。在戰(zhàn)爭爆發(fā)后的幾周內(nèi)，伯勒斯·韋爾科姆開始生產(chǎn)英國的砷凡納明。這些戰(zhàn)時緊急情況促使政府和工業(yè)界通力合作，繞過卡特爾貿(mào)易壁壘的保護(hù)，建立更標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)流程，并為正在開發(fā)中的藥物提供臨床試驗評估監(jiān)管途徑。

微生物寶藏：抗生素時代的曙光

發(fā)現(xiàn)微生物是導(dǎo)致傳染病的元兇，不僅推動了治療學(xué)的早期突破，還讓生物學(xué)家、化學(xué)家和制藥公司看到了技術(shù)創(chuàng)新與征服人類疾病的可能的經(jīng)濟回報。

在路易斯·巴斯德證偽自然發(fā)生論、羅伯特·科赫研究疾病的細(xì)菌起源、約翰·斯諾進(jìn)行霍亂的流行病學(xué)觀察之前，公眾并不認(rèn)為微生物與疾病之間存在聯(lián)系。主流觀點認(rèn)為，“瘴氣”以某種方式導(dǎo)致了疾病，尸體、醫(yī)院和各種有機物散發(fā)的惡臭是疾病的源頭（瘴氣理論）。那時，人體的運作方式、藥物的作用方式以及導(dǎo)致疾病的原因都是完全未知的。

直到1882年，科赫確定了細(xì)菌與結(jié)核病之間的因果關(guān)系，為醫(yī)生和染料公司的化學(xué)家指引了走出黑暗的方向。

在隨后被稱為細(xì)菌學(xué)黃金時代的年代里，人們相繼發(fā)現(xiàn)了超過20種傳染病病原體，例如霍亂、傷寒、炭疽和梅毒等。

學(xué)術(shù)研究人員與化學(xué)公司之間的獨特關(guān)系進(jìn)一步增進(jìn)了研究熱度，其中重量級的幾家公司于1925 年聯(lián)合成立了法本公司。德國明斯特大學(xué)的病理學(xué)家格哈德·多馬克從大學(xué)請了長假，加入了法本公司設(shè)立的研究所，探索苯胺類藥物在細(xì)菌學(xué)領(lǐng)域的潛力。1932年，多馬克取得了第一個成果：他發(fā)現(xiàn)了一種抗菌化合物，這種化合物后來被拜耳公司作為皮膚消毒液Zephirol（西非羅）出售。

多馬克的第二個項目具有開創(chuàng)性意義。通過數(shù)年的藥物篩選實驗，多馬克發(fā)現(xiàn)了一個全新且重要的藥物類別—廣譜抗生素。這類化合物可以有效破壞鏈球菌、葡萄球菌和淋病細(xì)菌。其中，多馬克發(fā)現(xiàn)的第一個化合物是一種強效紅色苯胺染料（sulfamidochrysoidine），它可以治療人類和其他動物的鏈球菌感染。

然而，仍有一個謎團圍繞著百浪多息：實驗室中的細(xì)菌學(xué)測試其實并未發(fā)現(xiàn)百浪多息的任何抗生素特性。法國巴斯德研究所的研究人員偶然發(fā)現(xiàn)了其中的奧秘。百浪多息的活性物質(zhì)實際上是它的代謝產(chǎn)物，即廣為人知且結(jié)構(gòu)更加簡單的分子：磺胺。

這個意外發(fā)現(xiàn)啟發(fā)了人們對磺胺類藥物的探索，并凸顯了藥動學(xué)研究的重要性—藥動學(xué)已經(jīng)成了當(dāng)今小分子藥物發(fā)現(xiàn)的核心。在接下來的幾十年里，磺胺演變成了藥物研發(fā)的重要結(jié)構(gòu)骨架，衍生出了包括抗生素、降壓藥、利尿劑和抗糖尿病藥在內(nèi)的各種新藥物。

在青霉素之后不久，人們從不同種類的鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)了鏈霉素（1943）、氯霉素（1947）、四環(huán)素（1948）和紅霉素（1952）等抗生素。

青霉素的發(fā)現(xiàn)對制藥行業(yè)、醫(yī)學(xué)實踐和全球健康產(chǎn)生了不可估量的影響。制藥公司終于發(fā)現(xiàn)了一條新的制藥途徑：挖掘巨大的微生物化合物庫。

對醫(yī)學(xué)界來說，豐富的抗生素來源意味著普通醫(yī)生也可以使用強大的武器來對抗從最常見到最罕見的細(xì)菌感染。如今，世界衛(wèi)生組織基本藥物標(biāo)準(zhǔn)清單中約有25% 是用于治療傳染病的小分子藥物。

從全球人類健康的角度來看，自第二次世界大戰(zhàn)以來，青霉素及其他抗生素的出現(xiàn)挽救了無數(shù)人的生命。

制藥創(chuàng)新的源頭：生物技術(shù)與新治療模態(tài)

生物技術(shù)公司是整個生物制藥行業(yè)新產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新的主要來源。

20世紀(jì)70年代末至80年代，生物技術(shù)革命推動治療發(fā)現(xiàn)進(jìn)入了第三階段，基因泰克、安進(jìn)、渤健和依默奈克斯等早期公司從成立伊始便建立了頂級研究實驗室。

分子生物學(xué)家率先使用重組DNA 技術(shù)制造生物治療藥物，并將可用靶點數(shù)量提升了一個數(shù)量級。到20世紀(jì)末，小分子藥物已經(jīng)可以針對大約500個分子靶點。其中，近一半是被稱為G蛋白偶聯(lián)受體的膜蛋白，其余的是酶、離子通道和轉(zhuǎn)運蛋白。

現(xiàn)在，隨著分子生物學(xué)工具和新藥物模態(tài)的出現(xiàn)，我們可以有效地靶向可溶性生長因子、細(xì)胞內(nèi)信號分子、細(xì)胞周期蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)蛋白以及許多其他類型的蛋白，靶點類型得到了極大豐富。

創(chuàng)新是生物制藥行業(yè)的命脈。大型制藥公司會持續(xù)利用資金資源、規(guī)模優(yōu)勢和運營專長來提高生產(chǎn)力并將新藥推向市場；生物技術(shù)公司將繼續(xù)創(chuàng)新，并借助公開市場、風(fēng)險投資、藥廠合作伙伴和企業(yè)資金的投入，開發(fā)新的工具與治療方法。來自其他領(lǐng)域的新技術(shù)逐漸在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用價值，醫(yī)藥創(chuàng)新基礎(chǔ)也有望隨之?dāng)U大。其中最重要的技術(shù)就是分子尺度工程與人工智能。

AI驅(qū)動：藥物研發(fā)的范式革命

新一代技術(shù)、算法和架構(gòu)正在學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界扎根并改變創(chuàng)新格局。活躍在醫(yī)療保健領(lǐng)域的技術(shù)專家和風(fēng)險投資家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多由人工智能和生物技術(shù)雙引擎驅(qū)動的藥物開發(fā)的機會。他們已經(jīng)見證了通過建模和模擬的成功、制藥數(shù)據(jù)和臨床試驗結(jié)果的廣泛可用性、群體規(guī)?；蚪M信息的使用以及精密分子工程技術(shù)，在價值獲取上達(dá)到轉(zhuǎn)折點。

馬爾溫·澤格勒及其同事最近在有機化學(xué)逆合成方面的工作中，展示了人工智能系統(tǒng)如何執(zhí)行以前其他計算方法無法完成的任務(wù)。利用已知的化學(xué)前體構(gòu)建可行的合成途徑在某些方面類似于醫(yī)學(xué)診斷的任務(wù)。找到解決方案需要許多步驟和差異化的決策。

在化學(xué)領(lǐng)域，組合學(xué)極大地支持著智能機器。人工智能不會威脅到訓(xùn)練有素的醫(yī)生的工作，很可能有朝一日訓(xùn)練有素的人工智能系統(tǒng)會取代合成化學(xué)家和藥物化學(xué)家。由多個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成的模塊化人工智能，結(jié)合符號化人工智能邏輯的開發(fā)，在這個領(lǐng)域?qū)⒊蔀閺姶蟮募夹g(shù)手段。

計算方法在逆合成方面使用基于規(guī)則的設(shè)計工具，機器學(xué)習(xí)也已經(jīng)存在有限的應(yīng)用。目前有3個軟件包可用于基于專家規(guī)則的逆合成規(guī)劃，它們是ICSYNTH（DeepMatter 公司）、Synthia

（德國默克公司，以前的Chematica）和ChemPlanner（Wiley 公司）。澤格勒及其同事提出的模塊化過程利用了3 個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合蒙特卡羅樹搜索（MCTS），被命名為3N—MCTS。

藥物發(fā)現(xiàn)涵蓋了大量科學(xué)方法，這些方法來自化學(xué)、生物物理學(xué)、量子力學(xué)、生理學(xué)、基因組學(xué)、分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、藥理學(xué)、人工智能和機器學(xué)習(xí)以及信息論。

在某些情況下，制藥行業(yè)團隊一直處于探索現(xiàn)代人工智能方法的前沿，以增強或迭代推動新化合物探索的化學(xué)信息學(xué)技術(shù)。新的生物技術(shù)初創(chuàng)公司正在推動人工智能與靶點發(fā)現(xiàn)、虛擬篩選相結(jié)合，并引入生成式藥物設(shè)計方法來補充大型制藥公司的努力。

在過去10年中，人工智能技術(shù)在藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計中廣泛應(yīng)用。

回望歷史，從石器時代的罌粟到工業(yè)時代的合成染料，從戰(zhàn)爭催生的抗生素到基因編輯的精準(zhǔn)療法，藥物研發(fā)的每一次飛躍都伴隨著科學(xué)認(rèn)知的突破與技術(shù)工具的革新。

如今，站在AI與生物技術(shù)交匯的十字路口，中國創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)正迎來前所未有的機遇。本土藥企在資本助力、政策支持和研發(fā)積累下，不僅在傳統(tǒng)靶點上快速跟進(jìn)，更在ADC、雙抗、細(xì)胞基因治療（CGT）等新興領(lǐng)域，以及國際化合作與授權(quán)（License-out）方面展現(xiàn)出強大活力。

新書推薦

人工智能與計算生物的未來

【作者】布賴恩·希爾布什（Brian Hilbush）

【譯者】劉也行 鄧攀

【出版時間】 2025年4月

【出版社】 中信出版集團

【ISBN】 9787521773941

【內(nèi)容簡介】

這是一本探討人工智能與生物技術(shù)的融合顛覆傳統(tǒng)醫(yī)療，并會對未來藥物研發(fā)產(chǎn)生重大影響的書。作者憑借其在生物科學(xué)方面的專業(yè)背景，以及在生物技術(shù)和制藥行業(yè)的從業(yè)經(jīng)驗，為讀者呈現(xiàn)了對于醫(yī)療科技這一前沿領(lǐng)域的深刻見解。

書中首先概述了數(shù)據(jù)科學(xué)方法的興起以及生物學(xué)領(lǐng)域的范式轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變催生了計算生物學(xué)的革命，即通過計算機模擬進(jìn)行生物實驗和藥物研發(fā)。作者詳細(xì)介紹了人工智能和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的重大突破，并探討了這些技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用，包括DeepMind開發(fā)的AlphaFold如何使用深度學(xué)習(xí)模型預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。書中還重點總結(jié)了生物技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新突破，尤其是基因編輯和CRISPR-Cas9在藥物開發(fā)中的應(yīng)用。

此外，作者還闡述了谷歌、臉書等科技巨頭對這一領(lǐng)域的布局，提供了一份關(guān)于醫(yī)學(xué)人工智能創(chuàng)業(yè)的概覽，揭示了投資如何塑造制藥行業(yè)。無論是對科技和醫(yī)療感興趣的普通讀者，還是風(fēng)險投資行業(yè)和政府的決策者，都能從這本書中得到啟發(fā)。這本書闡明了技術(shù)驅(qū)動的醫(yī)學(xué)所面臨的機遇，也指出了它所面對的障礙和挑戰(zhàn)。但無論如何，我們即將進(jìn)入一個新的由生物技術(shù)驅(qū)動的科技時代。

【作者簡介】

布賴恩·希爾布什（Brian Hilbush），生物技術(shù)公司Veranome Biosystems的信息技術(shù)高級分析和數(shù)據(jù)解決方案總監(jiān)，這家公司致力于獲取高復(fù)雜度的空間RNA數(shù)據(jù)集。在紐約州立大學(xué)石溪分校獲得神經(jīng)科學(xué)博士學(xué)位，在計算生物學(xué)、基因組學(xué)、藥物研發(fā)、數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域擁有30多年的從業(yè)經(jīng)歷。曾創(chuàng)辦旨在預(yù)防阿爾茨海默病的ModGene公司等。他既是生物科學(xué)研究者又是生物科技企業(yè)的創(chuàng)辦者，參與創(chuàng)辦的多家公司涉及計算生物學(xué)、遺傳學(xué)、基因組學(xué)等領(lǐng)域。

【譯者簡介】

劉也行，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)士、博士，保險行業(yè)從業(yè)者，在生物醫(yī)療風(fēng)險投資領(lǐng)域有超過10年的工作經(jīng)驗。

鄧攀，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)士，康奈爾大學(xué)細(xì)胞與分子生物學(xué)博士，現(xiàn)從事人工智能+生物、人工智能+藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域科研工作?？破兆髡?、譯者，譯作曾獲文津圖書獎提名。

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