李帥博士擁有近4年的醫(yī)療領域的風險投資經驗和8年的分子腫瘤生物學和生物技術藥物的研究經驗。在進入風險投資領域之前，李帥博士在北京大學天然藥物與仿生藥物國家重點實驗進行博士后的訓練，并作為助理研究員培養(yǎng)博士生。在此期間，帥博士在基因治療等生物技術藥物的研究開發(fā)方面做出了很多頂尖的原創(chuàng)性工作。他博士階段在北京大學基礎醫(yī)學院從事腫瘤的分子機制和轉化醫(yī)學研究，期間在頂尖科學雜志上發(fā)表了多篇研究論文。

新藥研發(fā)周期長、成功率低以及研發(fā)費用高，一直是困擾制藥企業(yè)的魔咒。最新數據顯示，平均需要約14年，花費26億美元才能將一款新藥成功推上市場。AI技術日新月異的發(fā)展給很多行業(yè)帶來了變革，制藥業(yè)也同樣將受益于AI帶來的技術紅利，來解決行業(yè)痛點，提高藥物開發(fā)效率。也因此，全球誕生了超過200多家專注于AI制藥的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)公司。

什么是AI賦能的藥物開發(fā)？

新藥研發(fā)是一項環(huán)節(jié)多、時間長、風險高的工程，主要包括藥物發(fā)現、臨床前研究、臨床研究以及審批與上市4個階段。藥物發(fā)現階段主要涉及疾病選擇、靶點發(fā)現和化合物合成;臨床前研究階段則以化合物篩選、晶型預測、化合物驗證為主，包括藥物的構效關系分析、穩(wěn)定性分析、安全性評價和ADMET分析等;臨床研究階段以患者招募、臨床試驗和藥物重定向為主，涉及用藥方案、藥效試驗、患者觀察記錄、優(yōu)化改進等;審批與上市階段主要是政府藥品主管機構對藥企研發(fā)的新藥進行審批，是新藥流入市場的最后關口。

人工智能是賦予計算機感知、學習、推理及協(xié)助決策的能力，從而通過與人類相似的方式來解決問題的一組技術。利用AI技術在自然語言處理、圖像識別、深度學習和認知計算等方面的優(yōu)勢，可以協(xié)助藥物專家提高新藥研發(fā)各個環(huán)節(jié)的效率。

簡單來說，AI主要可以幫助人類找到難以發(fā)現的潛在關系和利用算法來增強計算能力。AI具備自然語言處理、圖像識別、機器學習和深度學習能力，不僅能夠更快地發(fā)現顯性關系而且能夠挖掘那些不易被藥物專家發(fā)現的隱性關系，構建藥物、疾病和基因之間的深層次關系。在計算方面，AI具備的強大認知計算能力，可以對候選化合物進行虛擬篩選，更快的篩選出具有較高活性的化合物為后期臨床試驗做準備。

AI在新藥研發(fā)領域主要應用于靶點發(fā)現、化合物合成、化合物篩選、性質預測、晶型預測、患者招募、優(yōu)化臨床試驗設計和藥物重定向等多個應用場景。DEEP KNOWLEDGE ANALYTICS “PHARMA DIVISION” 對全球150家AI制藥創(chuàng)業(yè)公司的分析報告《AI FOR DRUG DISCOVERY， BIOMARKER DEVELOPMENT AND ADVANCED R&D LANDSCAPE OVERVIEW 2019 / Q1”》指出，聚焦于利用AI進行藥物設計的公司最多，其次是數據收集和分析。

AI賦能藥物研發(fā)公司總覽

AI賦能藥物研發(fā)領域繁榮的背后邏輯

新藥研發(fā)面臨著研發(fā)周期長，成功率低，費用高的問題，提升cost effective是當前藥企發(fā)展的重要議題，AI會是一個強有力的突破點，也因此近年在AI制藥領域誕生了數百家的創(chuàng)業(yè)公司。

從全球醫(yī)藥市場銷售額看，2017年已經突破12000億美元，預計到2021年銷售總額可達到14750億美元2012～2021年的年均復合增長率為4．9%。而同時期中國醫(yī)藥市場的銷售額將從2012年的770億美元增長到2021年的1780億美元，年均復合增長率達到9．8%，是全球醫(yī)藥市場的2倍。這表明全球醫(yī)藥市場在穩(wěn)步增長，而中國醫(yī)藥市場的增長更快，具備更好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2012年-2021年 全球和中國醫(yī)藥市場銷量變化情況

雖然醫(yī)藥市場在穩(wěn)定增長，但是藥物研發(fā)成本越來越高。EvaluatePharma2019年的報告顯示，2018年全球藥企的研發(fā)費用達到了1790億美元，預計2024年會達到2130億美元，年復合增長率約3%，約占銷售收入的20%。研發(fā)成本日益增高，是藥企的重要成本支出。

2010-2014年 全球藥物研發(fā)總成本

從中國的具體情況來說，政府從2015年開始進行了大力的醫(yī)療體制改革，目的是降低醫(yī)保支出，解決看病難看病貴的問題。中國醫(yī)療正在經歷從保證基本需求向提高優(yōu)質醫(yī)療醫(yī)藥可及性轉變的過程，即從首先解決有沒有的問題，轉向解決質量和費用的問題。

在制藥領域，2016年3月5日，國務院辦公廳印發(fā)《關于開展仿制藥質量和療效一致性評價的意見》（國辦發(fā)〔2016〕8號），標志中國仿制藥質量和療效一致性評價工作全面展開。

以前中國仿制藥有自己的特點，很多仿制藥與原研藥在質量上有較大區(qū)別，原研藥專利懸崖現象在中國沒有出現，藥品價格居高不下，而仿制藥一致性評價政策的實施就是解決藥品質量的問題，使得仿制藥療效與原研一致。2018年開始推行藥品集中采購政策解決藥品價格問題。同年12月6日“4+7”集采中藥品的中標價格大幅下降，平均降幅達到了52%。藥品巨大幅度的降價使得仿制藥的利潤空間非常有限，迫使制藥企業(yè)必須要進行創(chuàng)新藥的研發(fā)才可能贏得繼續(xù)生存發(fā)展的一席之地。

然而創(chuàng)新藥需要大量的資金和時間，考慮研發(fā)失敗的風險，新的數據估算一款創(chuàng)新藥成功上市需要26億美元大約14年的研發(fā)周期，大概比2003年增長了145%，巨額的成本是一般藥企難以負擔的，所以有效夠降低藥物研發(fā)成本是藥企的必然之路。也因此AI技術賦能制藥領域備受關注，成為了2019年最熱的話題之一。

AI賦能藥物研發(fā)時間線

從科學的角度來解釋，人類2萬多個可編碼蛋白的基因，其中10%-15%與疾病相關，而可作為小分子藥物靶點的小于700種，容易的靶點已經開發(fā)殆盡，剩下的都是難度很高的或者難以成藥的靶點，需要投入更多的時間和經濟成本才可能成功。低垂的果實已經沒有了，如何找增量以及提高效率成為了當前新藥研發(fā)的主題，能快速摘到深藏或隱藏的果實、又或者將樹葉樹枝變?yōu)楣麑崳▽ふ以隽浚┑墓静攀俏磥碇扑庮I域的贏家。

當前隨著信息技術的迅猛發(fā)展，AI技術正在成為制藥領域潛在有力的突破點。比如利用AI強大的發(fā)現能力尋找新的藥物靶點，藥物重定向，挖掘微生物組寶庫等等應用。雖然仍有很多問題和質疑，但卻是必須要擁抱的未來方向。

AI制藥領域發(fā)展的限制因素

學科交叉人才稀缺

AI賦能藥物研發(fā)是一個信息科技賦能傳統(tǒng)行業(yè)的交叉領域，既需要AI的人才也需要懂藥物研發(fā)的人才，同時雙方必須要能夠理解對方的專業(yè)語言和思路，才能很好地配合。

這樣的團隊很難搭建，需要長時間的磨合。相應的人才儲備對應不同的商業(yè)模式，創(chuàng)新藥的開發(fā)鏈條長環(huán)節(jié)多，優(yōu)質人才要熟悉整個過程，某個環(huán)節(jié)的缺失可能會拖慢整個過程，這樣只能單點突破選擇CRO的商業(yè)模式。

數據獲取難

AI訓練模型需要優(yōu)質的數據，而新藥領域的數據大都在藥企，公開的數據比較有限，所以如何獲取優(yōu)質的數據是AI制藥初創(chuàng)公司需要解決的問題。能夠跟跨國藥企合作的初創(chuàng)公司在市場上會非常具有競爭力。

中國過去做創(chuàng)新藥的實踐很少，但是近幾年實施了多項政策鼓勵創(chuàng)新藥發(fā)展，呈現了繁榮發(fā)展的態(tài)勢，藥企相關的數據雖然不比跨國藥企，但是也在快速積累。另外中國CRO公司（如藥明康德等）發(fā)展迅速，掌握了大量的數據，尤其是臨床前的研發(fā)數據。中國的基礎科研突飛猛進，科研論文數量已經是世界第一，背后也積累了海量的數據。AI制藥的初創(chuàng)企業(yè)要積極跟學術界和產業(yè)龍頭合作，獲得優(yōu)質數據是立足之本。

商業(yè)模式的選擇

新藥開發(fā)周期很長，目前也沒有AI制藥公司宣布利用AI技術開發(fā)的藥物成功上市，AI在新藥開發(fā)上的價值也不易量化評估，在做好長期奮斗的同時，開展一些CRO的業(yè)務來補充公司的現金也是不錯的選擇，不過需要思考好如何處理好CRO和做藥的商業(yè)模式。

公司自己做藥物開發(fā)就是藥企的競爭對手，而CRO模式是為藥企提供服務，兩種商業(yè)模式可能會存在一些利益沖突，所以要想清楚開展這兩種商業(yè)模式的具體環(huán)節(jié)，階段，比重等問題。從商業(yè)價值的角度來說，藥物開發(fā)比CRO的市場更大，收益更高，但是對公司的挑戰(zhàn)更大，對人才的要求也更高。

開發(fā)強AI，才能更好地體現出AI在藥物開發(fā)中的價值

弱人工智能（Artificial Narrow Intelligence，簡稱ANI）是指僅在單個領域比較牛的人工智能程序。比如的谷歌AlphaGo，便是弱人工智能的典型代表。其特征便是雖然很擅長下圍棋，卻無法與你玩一把飛行棋。

強人工智能（Artificial General Intelligence，簡稱AGI）則是能夠達到人類級別的人工智能程序。不同于弱人工智能，強人工智能可以像人類一樣應對不同層面的問題，而不僅僅只是下下圍棋，寫財報報道。不僅如此，它還具有自我學習、理解復雜理念等多種能力。

也正因此，強人工智能程序的開發(fā)比弱人工智能要困難很多。而藥物開發(fā)涉及環(huán)節(jié)眾多，雖然目前一些環(huán)節(jié)已經在應用AI，但是需要強人工智能才能打通各個環(huán)節(jié)，更好地賦能制藥領域。

中國AI藥物研發(fā)公司現狀

中國對于創(chuàng)新藥的研發(fā)有著非常強烈的需求，但對創(chuàng)新藥研發(fā)歷史較短，經驗不足，而且研發(fā)投入的巨額資金和長周期的風險使得國內藥企對于創(chuàng)新藥開發(fā)既愛又恨。而利用AI技術解決現在創(chuàng)新藥研發(fā)周期長失敗率高的問題有非常好的前景，也因此，在中國誕生了大大小小數十家專注AI制藥的創(chuàng)新企業(yè)。

中經合集團看好AI制藥領域的發(fā)展?jié)摿Γ惨呀浲顿Y了數家以不同角度切入制藥領域的“AI+制藥”的公司：

搭建AI技術平臺提高藥物篩選和藥物設計的效率——英飛智藥，開發(fā)真正可以賦能藥物發(fā)現階段各個環(huán)節(jié)的AI技術進行藥物研發(fā);

利用AI從新的作用機制——Panorama，利用深度學習對海量RNA組學數據進行分析開發(fā)靶向RNA剪接過程的小分子或者大分子藥物;

新的靶點和組合——Enginebio，全基因功能網絡分析尋找新的靶點和組合;

新的資源寶庫——Deepbiome，利用AI對海量的微生物組數據進行分析挖掘，越過微生態(tài)藥階段直接找到背后的小分子藥物。

去年中經合集團還收獲了數字醫(yī)療十佳投資機構和中國AI藥物開發(fā)投資機構top5的獎項。

Panorama Medicine是一家由風險資本投資的創(chuàng)業(yè)公司，由世界頂尖的計算和實驗RNA生物學家組成的多學科團隊創(chuàng)立。Panorama利用獨有的基因大數據分析和深度學習技術加速藥物研發(fā)過程，旨在高效開發(fā)由于RNA剪接異常引起的疾病的藥物。

英飛智藥是一家以創(chuàng)新藥物為目標，以人工智能為驅動的初創(chuàng)公司。英飛智藥在新藥研發(fā)中充分利用并持續(xù)發(fā)展先進的AI藥物發(fā)現技術，打造自主知識產權的AI+新藥研發(fā)平臺—智藥大腦TM。英飛智藥擁有多款候選藥物的成功開發(fā)經驗和業(yè)界領先的開發(fā)成功率，將創(chuàng)新候選藥的開發(fā)周期從3-6年縮短到6個月至2年，致力于高效批量開發(fā)自主創(chuàng)新藥物品種，也為醫(yī)藥企業(yè)的新藥研發(fā)提供先進的技術服務和知識產權解決方案。

DeepBiome是由來自Harvard/Broad研究所的團隊創(chuàng)立的一家AI藥物發(fā)現公司。他們聚焦于挖掘人類微生物組這一極具前景和前沿的領域，這是一個基本未被開發(fā)的藥物先導化合物的寶庫。DeepBiome希望利用最新的人工智能（AI）技術，徹底改變目前高成本、低效的藥物發(fā)現過程。

Enginebio是由世界領先的MIT Broad研究所的科學家Tim Lu創(chuàng)立的利用人工智能技術進行藥物發(fā)現的公司。在計算科學、合成生物學和藥物發(fā)現領域的專家領導下，公司將高通量、大規(guī)模并行的生物實驗與高通量計算結合起來，破譯生物醫(yī)學網絡，增強藥物開發(fā)過程產生新的藥物。
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