郑青亭2024-05-05 16:28
随着ChatGPT的横空出世，生成式人工智能在各个行业的应用赋能引起广泛讨论。在新药研发领域，从传统AI到生成式AI，人工智能技术能否彻底颠覆传统流程？它的应用存在哪些难点？中国在这一赛道上处于怎样的位置？
针对这些问题，近日，全球健康药物研发中心(GHDDI)首席科学官张儒民在中关村论坛上接受了21世纪经济报道的独家专访。他表示，传统的人工智能已经在新药研发中做出点点滴滴的贡献，希望生成式人工智能成为一个集大成者，从实验室助理变成团队领头人，真正成为新药研发的“利器”。
他指出，考虑到生成式人工智能在语言方面展现出的阅读理解能力，它有望像一群非常优秀的制药科学家那样思考。“如果人工智能可以具备成千上万制药科学家的集体智慧和知识素养，再去赋能新药研发的话就会非常了不起，因为它拥有我们制药业的全部知识和经验，还能在阅读理解的基础上做出创新性的思考。这是生成式人工智能可以对新药研发带来的革命性影响。”
全球健康药物研发中心由比尔及梅琳达∙盖茨基金会、北京市政府和清华大学于2016年共同创立，这是中国首家以政府与社会资本合作模式创办、非营利性质的新型药物研发机构，致力于开发创新药物和全新技术以应对全球健康领域的重大疾病挑战，专注于从实验室到临床的转化研究，其重点研究领域包括抗病毒研究以及结核病、疟疾等疾病研究。
《21世纪》：GHDDI不久前宣布与微软研究院科学智能中心合作，共同研发生成式人工智能与基础大模型技术，加速创新药物研发。双方合作的重点是什么？
张儒民：没错。去年年底，我们开始与微软的AI4Science团队合作，主要的目的是使用他们建造的大基础模型，尤其是在制药方面的分子设计这方面。在最近一些项目中，我们反复用他们的模型生成新的药物候选分子，然后通过一系列虚拟评估，选出一些有前景的进行实际的合成，表征有没有足够的成药性等。这是我们在过去半年主要做的事情。
《21世纪》：双方各自的优势是什么？
张儒民：微软的优势非常明显，它要建立大基础模型，不仅仅是为制药，而是涵盖所有不同的学科，从科学到工程到艺术，在技术领域有多年的经验。GHDDI聚焦的是新药研发这一方面，看看能不能用它提高这方面的效率，比如我提到的良好的分子生成，这是我们双方最基本的合作内容。GHDDI作为一个创新药物研发的机构，不仅拥有许多医药领域内非常优秀的科学家，同时也拥有很多能主导“AI+药研”这样跨学科项目的科学家。因此，双方在合作中可以优势互补，努力在新药研发方面实现突破。
《21世纪》：双方的合作取得了怎样的进展？
张儒民：我们的合作主要在三大方面取得了进展，全部都与流行病、传染病有关。第一方面是疟疾，以前有很多药物（如青蒿素和青蒿素衍生物药物）的使用出现了耐药性，我们希望设计一些更有效的抗疟疾药，尤其是一剂抗疟。第二方面是结核病，我们正在推进几个项目。第三个方面是抗病毒，也有几个项目在推进。在这些方面，我们都在与微软团队在分子生成方面有相当多的合作。
《21世纪》：自去年ChatGPT取得突破以来，生成式人工智能技术在各个领域的应用都受到了很多关注。你怎么看它在新药研发中的应用前景？
张儒民：它在新药研发中的应用前景是很明显的。虽然在过去二三十年新药制药领域也使用了人工智能某些方面的技术，比方基于结构的一些虚拟筛选，也包括分子的设计，但生成式人工智能完全达到了全新的境界。考虑到它在语言方面显示出的阅读理解能力，我们希望以后的人工智能能像一群非常优秀的制药科学家那样思考。如果人工智能可以具备成千上万制药科学家的集体智慧和知识素养，它去赋能新药研发的话就会非常了不起，因为它拥有我们制药业的全部知识和经验，还能在阅读理解的基础上做出创新性的思考。这是生成式人工智能可以对新药研发带来的革命性影响。
《21世纪》：能否为我们介绍一下AI技术在全球新药研发中的应用，比如，有多大的市场规模，处于怎样的阶段，主要用在哪些环节，参与企业的类型？在中国的情况是怎样的？
张儒民：传统的人工智能已经在新药研发中做出点点滴滴的贡献，比如，分子对接技术模拟化合物与靶点的相互作用，找出具有潜在药效的候选药物进行实测，然后再做进一步的优化，从苗头化合物到先导化合物再到候选化合物。不仅如此，在每一次的迭代优化中，化学家也会同数据生物学、生物化学、信息学的团队合作一起分析这样的分子合成能不能提升靶点亲和力、增强它的选择性以及理化性质够不够好等。在这些方面，人工智能也做出了一些贡献。未来，我们希望人工智能是一个集大成者，甚至在不太久的将来，取得一步到位的成功。
《21世纪》：对于人工智能在医药研发方面的应用，中国跟美国的情况有何不同？
张儒民：美国在人工智能领域的投资应该是世界最多的。OpenAI在五六年前就开始进行深度的研发，它前年发布ChatGPT时让世界为之一振。今年的2月中旬，OpenAI宣布推出文生视频大模型Sora，可以根据一个很短的电影脚本生成一段60秒的视频，这再次在全世界引起轰动，特别是在文艺界。在制药界，美国也有很多人工智能的深耕，但中国也是紧随其后，当然，欧洲也是如此。所以，不管是在欧美，还是在中国，以人工智能作为主要技术驱动平台来赋能制药公司，都是越来越普遍的现象。
我们希望能够打造这样的一个人工智能赋能平台——我们把它称为“孔明平台”——以精准地设计未来优质的“千里马分子”。这个千里马分子设计出来之后，我们又用“伯乐识才平台”去表征这些新的候选分子，看它们是不是真的具有优良的成药性。我相信，凭借国家的大力支持、制药业的高度重视以及研发人才的大量储备，在未来的人工智能赋能制药领域方面，中国企业一定大有作为，甚至可以跟欧美制药企业和机构平分秋色。
《21世纪》：有分析认为，全球AI制药行业的热潮在2020-2021年，目前已经慢慢回归冷静。你怎么看AI制药领域的前景，目前的主要挑战是什么？与传统药物研发，生成式AI技术的应用有怎样的意义？
张儒民：全球AI制药行业回归冷静，一方面是因为投资者希望看见他们的投资能够产生回报。他们发现，过去这些年，人工智能固然在点点滴滴方面对新药研发有辅助推动的作用，但还没有明显看到一个光明的前景，比如，还没有一款新药是主要由人工智能赋能研发出来的。我认为，随着ChatGPT的面世，人们开始在一个更高的层次看待人工智能的未来，我相信这个领域会吸引更多的投资。几天前，成立仅一年的新型生物科技公司Xaira Therapeutics获得了超10亿美元融资，这是今年以来医疗领域最大金额的一笔融资，在生物技术史上是很少见的。
《21世纪》：在论坛上，很多人都在讨论如何进一步推动人工智能的应用，以加速新药研发进程。在你看来，人工智能技术在制药业的主要挑战是什么？
张儒民：生成式人工智能已经可以一目千行地阅读一本书，并且在经过训练后可以相当程度的准确性回答书中的内容，这显示了人工智能对语言的处理能力。接下来，我们希望它能在阅读理解的基础上有批判性和创新性的思考能力。目前，它的局限性在于可以基于语义分析写一首优美的诗歌，但药物设计需要考虑到方方面面的优化，不仅是跨学科的科研，而且需要处理很多因素和变量。这就是我们希望打造“孔明平台”的原因，我们需要它足智多谋、尽善尽美，通过在各个方面的优化，从实验室助理变成团队领头人，让人工智能真正成为新药研发的“利器”。
《21世纪》：近年来，多家全球知名跨国药企在中国建设研发中心，包括辉瑞、阿斯利康、诺华、强生、罗式等。中国成为了跨国药企重要的研发枢纽。你怎么看这样的现象？哪些因素促使这些跨国药企加深在中国的本土化布局？
张儒民：这是非常值得欢迎的现象，这背后主要有三方面的原因：第一，中国是一个巨大的市场，不仅有庞大的人口，在各个疾病领域也有大量病患，跨国药企将新药带到中国是理所应当的事情。它们如果愿意来中国投资，在中国市场上开发新药，我们当然对此表示欢迎。第二，中国也有足够的人才储备，不管是在国内培养的，还是在海外学习后回来的，这也是吸引跨国药企的原因。第三，很多药企希望让它们的药惠及全世界，为全球健康公平可及做出贡献，也可以说是怀揣一种普世的人文关怀的情怀。
《21世纪》：GHDDI是由清华大学、盖茨基金会和北京市政府共同发起成立的一个独立运营、非营利性质的全球公共卫生与药物创新机构。与其他药物创新机构相比，GHDDI有哪些特别之处？GHDDI在药物研发方面取得了哪些进展？
张儒民：我能想到的就是：第一，它有来自盖茨基金会、北京市政府和清华大学的支持，拥有稳定可靠的科研和运营能力。第二，我们在全球有许多合作伙伴，遍布北美、欧洲、非洲和南美，相互之间可以交流合作，这样庞大的合作网络是一般平台不容易搭建的。第三，每个团队都拥有一群独特的、有创新能力的人，他们的组合和其他地方不一样。我们希望在这里打造一批精兵强将，让他们成为能引领中国医药行业进步的栋梁之材。
转载来源：21世纪经济报道 作者：郑青亭
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