將AI技術(shù)應(yīng)用在藥物研發(fā)這一具有廣闊市場前景的商業(yè)領(lǐng)域，很可能給中國的創(chuàng)新藥研發(fā)帶來新的開拓性發(fā)展。

剛剛過去的周末，您看了《我不是藥神》嗎？

自上映2天23時59分就攻破10億票房大關(guān)之后，神作《我不是藥神》再度傳出捷報，截止至7月8日晚20時40分，該片票房已高達13.06億元，破13億僅用時3天20時26分。

作為國產(chǎn)影片近十年來第一部豆瓣評分9.0的電影，《我不是藥神》火了。電影在點映階段便收獲諸多好評。不少人認為，這部電影能夠公映，已是制度上很大的進步。但我們?nèi)绻麅H僅把這部電影當做一部普通的娛樂片去看待，顯然低估了它的現(xiàn)實意義。

在電影中，也許是出于戲劇沖突的需要，藥企扮演了最大的反派角色。然而，真實的世界遠比電影塑造的情節(jié)復(fù)雜的多。

藥企為什么要賣“天價”藥？

現(xiàn)實生活中的藥企并非都是唯利是圖的資本家，對于研發(fā)原創(chuàng)新藥的藥企來說，每開發(fā)一種新藥，成本是巨大的。這其中不僅可能涉及到多達十幾億美金的投資，更重要的是時間成本。一種新藥，從理論階段構(gòu)效關(guān)系的研究，到合成路線的規(guī)劃，到制藥工藝的開發(fā)，再到藥代動力學(xué)和毒理學(xué)的驗證，再到劑型的選擇，最后到原創(chuàng)新藥的誕生——這才僅僅是萬里長征的第一步，之后是漫長的臨床研究驗證。

而在幾年到十幾年的臨床研究過程中，需要根據(jù)臨床反饋，不斷改進制藥工藝，任何一個小環(huán)節(jié)的差錯，都可能前功盡棄，新藥胎死腹中。好不容易熬到臨床研究結(jié)束了，藥企又要面對新藥的注冊。要知道，僅僅一份新藥的注冊材料，有時能就多達十萬多頁，而美國FDA的審核期一般都要6個月，中國藥監(jiān)局的審計時間最短也要到4個月，但實際操作中，由于各種各樣的原因新藥注冊長達數(shù)年的例子比比皆是。

同時由于藥物的特殊性，政府也不會允許市場被長期壟斷，對新藥的專利保護一般是20年，這20年是從藥物進入臨床實驗之前就開始算了。 由于藥物的開發(fā)往往需要10年以上，因此很多原創(chuàng)專利藥上市的時候，20年專利保護期已經(jīng)過了一大半，新藥在市場上真正壟斷的時間其實只有幾年，而只要專利過期，仿制藥就會大量進入，極大地壓低藥價。 這也是迫使藥企在短暫的壟斷時期內(nèi)把藥價定得盡可能高的因素之一。

所以這就不難理解原創(chuàng)新藥往往是“天價”的緣由了。研制原創(chuàng)新藥的藥企是攻克人類疾病最重要的一環(huán)，好的藥物是社會的福祉。在目前的社會機制下，絕大部分的創(chuàng)新藥物都是誕生在制藥公司，而不是大學(xué)或者研究機構(gòu)的實驗室里。如果不給專利藥市場壟斷的機會，讓藥企和投資藥企的資本機構(gòu)看到新藥可能產(chǎn)生巨額利潤的機會，藥企是不會有動力去開發(fā)新藥的。最后導(dǎo)致的結(jié)果就是大家都賣仿制藥，制藥本身不會有創(chuàng)新和進步。

而創(chuàng)新是新藥研發(fā)的最強驅(qū)動力，在科技發(fā)展日新月異的今天，依靠科技創(chuàng)新的醫(yī)學(xué)發(fā)展進程不斷提速，精準醫(yī)療或個性化醫(yī)療的興起，也給制藥企業(yè)帶來新的改革思路， 那就是引進人工智能等新興技術(shù)，使它們改變原有的研發(fā)模式，使巨大的投資成本減少和漫長的時間成本縮短，從而實現(xiàn)原創(chuàng)新藥成本降低、不再“天價”。

圖 | 癌癥患者Randell Sanders將自己的生物樣本捐給實驗室，進行AI和藥物研究。

（圖片來源：華爾街日報）

AI改變藥物研發(fā)模式，新藥不再“天價”

在美國波士頓，64歲的退役海軍老兵Randell Sanders是一位前列腺癌患者，他把自己的兩份血樣以及各一份尿液和唾液樣本交給了護士。臨床人員將會檢測分析Randell Sanders的樣本，以觀察他的身體對前列腺癌藥物治療的反應(yīng)。這些樣本同時會被送往一個實驗室，在那里，人工智能技術(shù)應(yīng)用正在改變制藥公司的藥物研發(fā)模式。

研發(fā)人員認為，擅長模式識別的人工智能可以從海量已有的和新的基因、代謝及臨床信息中篩查篩選，以破解各種疾病背后的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。反過來，這也有助于發(fā)現(xiàn)適用于特定病人群體的藥物，同時引導(dǎo)藥企規(guī)避可能會失敗的藥物。

借助人工智能獲知的生物學(xué)意義，也能幫助藥企更好地確定并招募病人，以參與對他們最可能見效的創(chuàng)新療法的臨床試驗，或許也能提升新藥獲得監(jiān)管機構(gòu)批準的可能性，比如獲得美國FDA批準。

Berg Health的總裁Niven Narain指出，人工智能驅(qū)動的藥物實驗同傳統(tǒng)藥物實驗的最大區(qū)別在于，“我們并不預(yù)先作出任何假設(shè)。我們決不允許根據(jù)人的假設(shè)來生成數(shù)據(jù)。我們只根據(jù)從病人那里獲取的數(shù)據(jù)來生成假設(shè)。”

依靠生物樣本的藥物實驗只是人工智能助力藥物研發(fā)計劃中的一個小分支。根據(jù)分析公司Datamonitor Healthcare今年五月發(fā)布的一份研究報告，人工智能對藥物研發(fā)的助力還包括：發(fā)現(xiàn)新藥或者老藥新用，以及通過改善病人招募和場地選擇來加速臨床試驗。

比如，德國默克集團正在借助Atomwise公司的深度學(xué)習(xí)技術(shù)來發(fā)現(xiàn)確認可用于制備神經(jīng)系統(tǒng)疾病藥物的化合物。再比如，今年一月，葛蘭素史克公司宣布與位于加州的勞倫斯利物莫國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）結(jié)成伙伴關(guān)系，攜手利用人工智能進行藥物研發(fā)。葛蘭素史克負責(zé)科技的高級副總裁約翰•巴爾多尼(JohnBaldoni)表示，合作的目的是借助人工智能將藥物研發(fā)時間壓縮至1年，而此前有些藥物研發(fā)耗時長達10年。

全球咨詢公司麥肯錫（McKinsey & Co.）制藥及醫(yī)療產(chǎn)品行業(yè)合伙人Sastry Chilukuriv指出，藥企對人工智能興趣大增是幾股推動力量共同作用的結(jié)果。包括“海量數(shù)據(jù)”越來越可獲取、運算能力及人工智能算法的進展提升，以及制藥行業(yè)長期以來致力于提升藥物研發(fā)效率。

絕大部分的藥企寄托于人工智能能將新藥研發(fā)的成本降下來。但目前來看，支撐人工智能將會大幅削減藥物研發(fā)成本的大數(shù)據(jù)相對缺乏，部分原因在于新藥的商業(yè)化進程耗時較長，而人工智能賦能生物制藥領(lǐng)域還是一個相對的新生事物。

麥肯錫公司的Sastry Chilukuriv表示，“藥物研發(fā)進程大約持續(xù)10年。”因此，好處“將會在未來10到15年逐步顯現(xiàn)。”他認為，從中期來看，應(yīng)用人工智能對制藥行業(yè)的價值提升約相當于銷售增加5%到10%，不過“長期益處肯定要超過這一水平。”

新生事物，未來可期

包括歐洲和美國的一些頂尖制藥公司表示，他們已經(jīng)看到了應(yīng)用人工智能帶來的初步好處。

研發(fā)數(shù)據(jù)科學(xué)的負責(zé)人Hugo Ceulemans表示，楊森制藥在“絕大多數(shù)藥品研發(fā)項目中”使用了人工智能科技。他說，經(jīng)過各種數(shù)據(jù)來源訓(xùn)練的人工智能系統(tǒng)，幫助取得了“明顯的性能改進”，因為人工智能系統(tǒng)使得在實驗室“更好地選擇制備何種化合物進行測試”成為可能，而且也能“標記”那些化合物或許會有“毒性”效果，或者“意想不到的良性”效果。

Niven Narain表示，在Berg Health公司，人工智能科技讓科學(xué)家們了解臨床試驗階段的藥物在分子層面就會如何起效，進而幫助他們“決定選哪些癌癥進行藥物研發(fā)攻關(guān)。” Niven Narain說，這種篩選比傳統(tǒng)藥品研發(fā)方式“至少節(jié)省50%的成本。”

不過，作為新生事物的AI制藥，若想充分發(fā)揮其在藥物研發(fā)領(lǐng)域的潛能，仍有諸多難點需要攻克。

比如，北卡羅來納大學(xué)研究機器學(xué)習(xí)的助理教授Olexandr Isayev指出，即使在同一機構(gòu)內(nèi)，不同的數(shù)據(jù)的收集可能是碎片化的，而且存儲方式并不兼容，使得機器理解識別數(shù)據(jù)變得很困難，而讓數(shù)據(jù)變得協(xié)調(diào)兼容需要付出卓絕的努力。

此外，藥物批準過程也是一大難關(guān)，因為藥物批準需要動物和人體實驗數(shù)據(jù)，這也使得短期內(nèi)在藥物研發(fā)上計算機不可能徹底取代科學(xué)家。

雖然目前還有許多障礙等待跨越，但不可否認，在全球人工智能的風(fēng)口當前，AI+藥物研發(fā)正逐漸發(fā)展為一片新的商業(yè)落地領(lǐng)域。許多研發(fā)團隊正從新藥研發(fā)的細分領(lǐng)域入手， 為昂貴漫長、“九死一生”的藥物創(chuàng)新注入新的動力，期待有所改變。

然而與歐美發(fā)達國家冉冉新生的AI+藥物研發(fā)不同，在中國，AI技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在醫(yī)療行業(yè)的輔助醫(yī)療和精準醫(yī)療領(lǐng)域，在藥物研發(fā)上還沒有形成大規(guī)模的創(chuàng)業(yè)風(fēng)向與商業(yè)模式。

中國新藥研發(fā)，有望借AI發(fā)力

中國生物制藥領(lǐng)域在國際上成功的標桿案例較少，同時藥物研發(fā)這一行業(yè)相比醫(yī)療、金融等領(lǐng)域，其本身有相當?shù)膹?fù)雜性和不可預(yù)測性。這就是為什么在中國，人工智能這么火，人工智能制藥卻仍是一條少有人走的路。

回到影片本身，《我不是藥神》改編自“中國抗癌藥代購第一人”慢粒白血病患者陸勇的真實故事，展示了一場在中國抗癌藥市場的殘酷現(xiàn)狀下，關(guān)于法律、人情、利益的相互博弈。

白血病，可能很多人感受不深，它亦被稱為“血癌”，是骨髓等處的造血干細胞發(fā)生變異后形成的一種惡性腫瘤。提到癌癥，家喻戶曉——如今的中國，已經(jīng)成為癌癥大國。

最新官方數(shù)據(jù)顯示，2014年中國新發(fā)惡性腫瘤病例約380.4萬例，這意味著平均每天超過1萬人被確診為癌癥，每360人里就有一名新的癌癥患者。除了發(fā)病率，中國的癌癥死亡率也在呈上升態(tài)勢。

然而，與逐年上升的癌癥患者情況并不匹配的是，中國的癌癥治療現(xiàn)狀非常嚴峻。

《南方都市報》曾報道，中國對于發(fā)現(xiàn)后的癌癥治療方法與發(fā)達國家差別不大，基本是以手術(shù)切除為主、化療為輔，再配合基因療法或單抗新藥。無論手術(shù)切除、化療、還是基因療法，中國的醫(yī)生尤其是頂尖醫(yī)生和發(fā)達國家差距不大。關(guān)鍵，在于癌癥治療相關(guān)藥物，中國與發(fā)達國家的差距太大，落后太多，特別是新藥研發(fā)方面。

這也就不難理解中國人工智能在藥物研發(fā)領(lǐng)域的缺席了——新藥研發(fā)落后太多，何談AI制藥？

但總有“第一個吃螃蟹的人”，據(jù)動脈網(wǎng)報道，2014年創(chuàng)立于麻省理工學(xué)院的晶泰科技是中國第一家利用AI從事化學(xué)藥研發(fā)與發(fā)展的公司。作為這一國內(nèi)尚屬空白的研究領(lǐng)域的拓荒者，他們所開發(fā)的技術(shù)主要應(yīng)用于藥物研發(fā)過程中的早期藥物篩選、藥物設(shè)計，以及藥物重定位和藥物重定向。

晶泰科技聯(lián)合創(chuàng)始人、北京大數(shù)據(jù)及人工智能研發(fā)中心負責(zé)人賴力鵬告訴記者，中國在進行人工智能藥物研發(fā)方面，有三個地方比較缺乏，即產(chǎn)業(yè)風(fēng)向、數(shù)據(jù)積累、和人才的困難。要解決這些問題首先需要中國整個社會新藥創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)氛圍。當然近幾年國內(nèi)研發(fā)的藥物獲得專利的新聞也頻頻傳出，預(yù)示著未來國內(nèi)藥物研究的美好前景。

據(jù)美國波士頓咨詢公司6月20日發(fā)布一份研究報告稱，中國已成為應(yīng)用人工智能技術(shù)最積極的國家。中國的新藥研發(fā)才剛剛起步，新藥創(chuàng)新也不是一蹴而就的事情，但中國的人工智能技術(shù)與歐美發(fā)達國家基本站在同一起跑線上，加上中國癌癥治療市場的巨量需求，在AI技術(shù)飛速發(fā)展的當下，《我不是藥神》的熱映，或?qū)鹑斯ぶ悄軜I(yè)界人士的興趣和關(guān)注，尋找到一種新的應(yīng)用場景——將AI應(yīng)用在藥物研發(fā)這一具有廣闊市場前景的商業(yè)領(lǐng)域，很可能給中國的創(chuàng)新藥研發(fā)帶來新的開拓性發(fā)展。

也許，這就是這部影片帶來的社會價值和科技意義之一。

文章部分資料來源：華爾街日報：人工智能推動藥物研發(fā)轉(zhuǎn)型升級

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