藥物發(fā)現(xiàn)一直都是一個(gè)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、長周期的過程。而近些年，醫(yī)藥研發(fā)的投資回報(bào)率不斷下降，研發(fā)一款新藥所耗費(fèi)的時(shí)間和成本相比之下逐漸升高。

       藥物從“意外發(fā)現(xiàn)”發(fā)展到到人們可通過藥物分子設(shè)計(jì)來創(chuàng)造新藥，科技在這一過程中發(fā)揮了濃重重彩的作用。伴隨著千禧年的到來，計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)大大提升了研發(fā)的效率。

       借助計(jì)算進(jìn)行研發(fā)的技術(shù)模型有兩種——一種為以算力、算法、數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的人工智能方法，另外一種是以物理模型為基礎(chǔ)的高精度計(jì)算化學(xué)方法。前者本質(zhì)上是通過機(jī)器學(xué)習(xí)等模型，讓AI算法在持續(xù)的優(yōu)化迭代中尋找解決問題的路徑，進(jìn)而優(yōu)化藥物研發(fā)全流程；后者是從分子、原子等微觀粒子層面去計(jì)算藥物分子與靶點(diǎn)分子之間的相互作用力，借助AI來提高運(yùn)算速度和精度。

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       AI制藥上市和融資勢(shì)頭正猛

       AI制藥公司如雨后春筍般冒出，僅2020年，這個(gè)領(lǐng)域的新創(chuàng)公司就吸引了19億美元的投資，整體AI藥物開發(fā)市場(chǎng)增長了61.1%，并且AI藥物設(shè)計(jì)師的增長達(dá)到了驚人的130.1%。

       表1. AI制藥領(lǐng)域融資總額曲線圖，來源：Signify Research

       表2. 2020年上市的AI/計(jì)算制藥公司匯總，來源：億歐智庫

       表3. 2021年上市的AI/計(jì)算制藥公司匯總，來源：億歐智庫

       以上圖表可看出，AI制藥領(lǐng)域融資金額整體呈現(xiàn)逐年增長態(tài)勢(shì)，該領(lǐng)域上市和融資勢(shì)頭正猛。

       根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，到2025年，全球藥物開發(fā)中的人工智能應(yīng)用市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到51億美元，復(fù)合年增長率為 29.6%，比2020年的市場(chǎng)規(guī)模增加36億美元以上。

       表4. 人工智能藥物開發(fā)市場(chǎng)，來源：Emersion Insights

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       入局者甚多

       近期就有一些重磅交易，筆者在下面簡(jiǎn)單列舉一下，一探AI在藥物開發(fā)領(lǐng)域內(nèi)的近況。

       2022年1月10日，賽諾菲和Exscientia建立了研究合作和許可協(xié)議，以開發(fā)多達(dá)15個(gè)跨腫瘤學(xué)和免疫學(xué)的新型小分子候選藥物。Exscientia提供使用實(shí)際患者樣本的端到端人工智能驅(qū)動(dòng)平臺(tái)。除了靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，Exscientia還將主導(dǎo)小分子藥物設(shè)計(jì)和優(yōu)化，賽諾菲主要負(fù)責(zé)臨床前和臨床開發(fā)、生產(chǎn)以及商業(yè)化。此次交易中，Exscientia獲得了1億美元的預(yù)付款，如果里程碑都實(shí)現(xiàn)，可獲得總計(jì)約為52億美元的付款。

       同日，默克公司也與一家名為Absci的藥物發(fā)現(xiàn)公司建立了合作關(guān)系。Absci利用AI驅(qū)動(dòng)的集成藥物創(chuàng)建平臺(tái)，使用仿生蛋白非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸技術(shù)，制造相應(yīng)的酶。默克至多可提名三個(gè)靶點(diǎn)，簽訂一個(gè)藥物發(fā)現(xiàn)合作協(xié)議。Absci可獲得6.1億美元的預(yù)付款、里程碑付款以及研究資金和分層銷售特許使用費(fèi)等。

       2022年1月3日，Adagene 與Exelixis 的合作實(shí)現(xiàn)了一個(gè)重要的里程碑，早在2021年建立起的合作是基于Adagene專有的Safebody精確掩蓋技術(shù)，來發(fā)現(xiàn)新型掩蔽ADC候選藥物。Safebody可以克服許多與抗體療法相關(guān)的安全性和耐受性問題，有效提升抗體的特異性同時(shí)最 大限度減少健康組織中的靶向非腫瘤**。Adagene獲得了1100萬美元的預(yù)付款和300萬美元的里程碑付款。

       2021年12月16日，Valence Discovery完成了700萬美元的種子輪融資。此次融資相較之前增加了150萬美元，使得Valence的總資金達(dá)到850萬美元。這些資金將支持?jǐn)U展Valence基于AI的生成化學(xué)引擎，幫助擴(kuò)展合作伙伴，并推進(jìn)內(nèi)部藥物發(fā)現(xiàn)工作。

       2021年12月14日，Akoya Biosciences 和PathAI 合作，共同推進(jìn)免疫療法的新型預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證。此次合作將使用Akoya的高通量空間表型分析平臺(tái)Phenoptic 和PathAI的AI工具和算法探索空間生物學(xué)和深度數(shù)據(jù)挖掘，以確定在臨床試驗(yàn)中最有可能對(duì)藥物治療產(chǎn)生反應(yīng)的患者。

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       國內(nèi)投資熱度持續(xù)高漲

       晶泰科技在2021年8月完成了D輪融資，融資近4億美元。晶泰科技是一家以數(shù)字化和智能化驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的藥物研發(fā)科技公司，利用其一體化人工智能藥物研發(fā)平臺(tái)，助力創(chuàng)新藥的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)工作，縮短研發(fā)時(shí)間，提高研發(fā)效率和質(zhì)量。21年相繼與正大天晴、華潤醫(yī)藥研究院等達(dá)成合作。

       英矽智能在2021年6月完成了C輪融資，融資近2.55億美元。英矽智能是一家AI新藥研發(fā)商，主要運(yùn)用端到端人工智能，進(jìn)行靶標(biāo)識(shí)別、生成新分子（生成化學(xué)）和合成生物學(xué)數(shù)據(jù)（生成生物學(xué)）以及預(yù)測(cè)臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2019年，英矽智能發(fā)現(xiàn)了靶向一種激酶靶點(diǎn)DDR1的有效抑制劑，從選擇一個(gè)靶點(diǎn)到形成潛在的新藥分子，僅僅用了21天。該成果發(fā)表在《自然》Nature Biotechnology上，被列為AI制藥興起的標(biāo)志性事件之一。

       望石智慧在2021年4月完成了B+輪融資，融資數(shù)千萬美元。望石智慧（StoneWise），成立于2018年，是一家使用人工智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)新藥研發(fā)的科技公司。2021年相繼與泰得制藥、瀚森制藥、海正藥業(yè)建立了合作關(guān)系。在剛結(jié)束的JPM大會(huì)上，望石智慧CEO周杰龍表示：大平臺(tái)大系統(tǒng)是望石智慧系統(tǒng)研發(fā)的一貫理念，通過軟件、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的結(jié)合，充分發(fā)揮AI在相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景的優(yōu)勢(shì)。

       此外，星藥科技在2021年8月份完成了戰(zhàn)略融資，但是未披露具體數(shù)額。星亢原生物在2021年7月完成了A+輪融資，融資數(shù)千萬美元。作為近兩年才成立的新公司，如新星般冉冉升起。

       圖5. AI/計(jì)算制藥公司與藥企合作披露數(shù)量，來源：億歐智庫

       除了傳統(tǒng)的定位醫(yī)藥的企業(yè)以外，阿里、騰訊、字節(jié)跳動(dòng)、百度、華為等公司也加入進(jìn)來。阿里有醫(yī)療云AI，用于基因測(cè)序，甲狀腺結(jié)節(jié)識(shí)別、肺結(jié)節(jié)識(shí)別、數(shù)字化模擬臨床實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。騰訊主打云深智藥，用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)篩選等藥物研發(fā)過程。字節(jié)有AILab，基于AI算法，來支持下研究藥物的發(fā)現(xiàn)和制造。百度的平臺(tái)是百圖生科，華為是EIHealth，用于藥物研發(fā)、臨床研究等方面。

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       未來與展望

       按照當(dāng)前的勢(shì)頭來看，未來會(huì)誕生更多的以AI和計(jì)算為主要驅(qū)動(dòng)力的藥物研發(fā)新公司，而除了為藥企提供外包服務(wù)以外，有更多的AI/計(jì)算制藥公司會(huì)從服務(wù)走向自主研發(fā)管線為主的biotech之路，可以自主研發(fā)新藥，后期與big Pharma合作商業(yè)化，也可一開始就建立合作，共同研發(fā)新藥。

       同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)巨頭的下場(chǎng)也讓人矚目，騰訊、阿里、華為紛紛也加入進(jìn)來……

       大家正站在新的風(fēng)口上，見證下一個(gè)偉大時(shí)代的到來。

       參考資料：

       1.AI Drug Development Market Projected to Reach $5.1 Billion by 2025

       2.Exscientia, Sanofi collaborate to develop precision-engineered medicines

       3.Absci collaborates with Merck for AI drug creation

       4.Valence Discovery acquires $8.5M in seed funding for chemistry engine

       5.Adagene reaches key milestone in ADC collaboration with Exelixis

       6.Akoya Biosciences 與 PathAI 合作開發(fā)新型預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物

       7.億歐智庫

       8.各公司官網(wǎng)