撰文／Steve Lohr翻譯／萬志文

　　美國生物醫(yī)療技術服務商Terray Therapeutics的實驗室里充斥著各種微型自動化設備。機器人呼呼作響，將裝有液體的小管子送往各自的“崗位”?？茖W家們身穿藍色大衣，戴著無菌手套和防護眼鏡，監(jiān)控著這些機器。

　　但真正的活動發(fā)生在納米層面：溶液中的蛋白質與定制芯片微孔中保存的化學分子結合，那些芯片就像微型麥芬蛋糕烤盤。每一次交互都會被記錄下來，每天的交互可達數百萬次，產生多達50TB的原始數據—相當于超1.2萬部電影。

　　該實驗室約有2/3個足球場大小，位于美國加州蒙羅維亞一家利用人工智能輔助藥物發(fā)現和開發(fā)的數據工廠。這家實驗室背后，是當下年輕企業(yè)和初創(chuàng)公司試圖借助人工智能更快地生產更有效的藥物的浪潮。

　　這些圍繞新藥的初創(chuàng)公司正在利用AI前沿技術—從海量數據中學習并產生答案—來重塑藥物研發(fā)，將這個產業(yè)從艱苦的手工工藝變成更加自動化的精準工藝。人工智能具備自主學習能力，且能夠變得更聰明。咨詢公司麥肯錫表示，人工智能對制藥行業(yè)來說是一個“百年一遇的機遇”。

　　Terray正專注于開發(fā)小分子藥物，基本上就是任何能以藥丸的形式服用的藥物，就像阿司匹林和他汀類藥物。藥丸服用方便，生產成本低廉。Terray的實驗室里到處可見的自動化設備幾乎都是定制的，這得益于3D打印技術的進步。此外，Terray還依靠外部開發(fā)者的進步技術來制造由自己設計的微型芯片。

　　用于藥物研發(fā)的人工智能依賴非常專業(yè)的數據—分子信息、蛋白質結構和生化相互作用的測量結果。人工智能從數據中學習模式，然后提出可能有用的候選藥物，就像將化學鑰匙與正確的蛋白質鎖相匹配一樣。

　　與訓練數據更寬泛的聊天機器人相比，用于藥物開發(fā)的人工智能由精確的科學數據驅動，產生有害“幻覺”的可能性要小得多。任何潛在的藥物在獲準給病患使用之前，都必須在實驗室和臨床試驗中開展廣泛的測試。

　　Terray正在建立大型高科技實驗室以生成數據助力AI模型訓練，從而實現快速試驗和識別模式，預測可能有效的方案。隨后，在高速自動化實驗室中，生成式AI可以數字化設計藥物分子并轉化為物理分子，測試其與目標蛋白質的相互作用。結果無論好壞都會被記錄下來，反饋給AI系統(tǒng)用以改進設計，從而加速整個設計過程。

　　有一些人工智能開發(fā)的藥物已進入臨床試驗階段，但這項技術仍處于早期階段。華盛頓大學蛋白質設計研究所所長、生物化學家大衛(wèi)·貝克（David Baker）指出，“生成式人工智能正在改變藥物研發(fā)領域，但藥物開發(fā)的過程混亂而復雜，人工參與度很高”。

　　藥物開發(fā)歷來是一項成本高昂、耗時、充滿不確定性的工作。從藥物設計、臨床試驗到最終批準，各種研究的差異很大，但總成本據估計平均達到10億美元，耗時10年至15年。進入人體臨床試驗的候選藥物有近90%以失敗告終，原因通常是缺乏療效或者有無法預見影響力的副作用。

　　從事AI藥物開發(fā)的創(chuàng)業(yè)公司正在努力利用自身的技術來提高成功幾率，同時削減研發(fā)時間和成本。這類企業(yè)最穩(wěn)定的資金支持來自制藥巨頭—它們長期以來一直是小型研究企業(yè)的合作伙伴和投資者。

　　AI制藥商目前正專注于加速臨床前階段的開發(fā)，該階段通常需要4到7年的時間。有些公司可能會嘗試自己進行臨床試驗，但這一階段涉及成本高昂的人體試驗，通常由大型制藥公司接管，這個過程需要另外的7年時間。

　　大型制藥公司會在候選藥物研發(fā)取得階段性成果后向研究合作伙伴支付報酬，這些報酬幾年下來可達數億美元。如果藥物最終獲得批準并取得商業(yè)成功，后者還會獲得源源不斷的特許權收入。

　　從Google DeepMind剝離出來的藥物研發(fā)項目Isomorphic選擇押注自身的軟件實力，認為越出色的AI所需的數據越少，因此該項目團隊專注于對算法路徑的研發(fā)。2021年，GoogleDeepMind發(fā)布了一款應用，可準確預測氨基酸串折疊成蛋白質的形狀。這些3D形狀決定了蛋白質的功能—而蛋白質驅動著所有生物的行為，DeepMind的發(fā)明促進了人們對生物學的理解，有助于藥物研發(fā)。今年5月，GoogleDeepMind和Isomorphic宣布，它們最新的人工智能模型AlphaFold 3可以預測分子和蛋白質如何相互作用—這是藥物設計領域的又一進展。

　　Terray成立了數據科學和人工智能團隊，并創(chuàng)建了自己的AI模型，用于將化學數據轉換為數學數據，然后再轉換回來，它還發(fā)布了一個開源版本。

　　目前，Terray正在開發(fā)治療狼瘡、牛皮癬、類風濕性關節(jié)炎等炎癥性疾病的新藥。CEO雅各布·伯林（Jacob Berlin）表示，公司預計將在2026年年初將藥物投入臨床試驗。Terray及其同行的制藥創(chuàng)新可以加快藥物研發(fā)的速度，但也僅此而已。

　　“對我們和整個行業(yè)來說，最大考驗在于，10年后回過頭看，是否可以說臨床成功率大大提高，我們有了更好的藥物來改善人類健康。”伯林說。

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