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告别神农尝百草,AI助力新药研发

发布时间:2018年05月24日 来源:第一财经

“科学发展让我们对疾病发生发展的认识越来越深入、越来越了解,也逐渐深入到很多分子层面。有了科学的认识,就能有意识地寻找发现新药。”中国科学院院士、中国科学院上海药物研究所研究员陈凯先告诉第一财经记者。

新药研发一直以高投入著称,以罗氏制药为例,每年销售额的20%都会投入研发,去年投入是104亿瑞士法郎,折合人民币600亿元。“我算了一下,每天超过2.5亿人民币的投入。” 罗氏制药中国总经理周虹说。据她介绍,罗氏的主要重点放在了精准医疗和诊断,通过基因检测和大数据搜集与分析实现。

作为全球领先的生物技术公司,罗氏在2006年就将个体化医疗作为集团的核心战略。2015年,罗氏控股全球领先的分子信息技术公司Foundation Medicine,加速在分子信息领域的研究和发展,提升临床试验和基因组分析能力。

然而,药物的研究非常复杂且高风险。陈凯先提到了不同时期流传的新药研究费用,“以前新药的费用在3亿~5亿美元,后来说是到8亿~10亿美元。2016年发表的国外统计显示,成功发明新药的成本代价大概是86亿美元。”

随着科技进步,计算机辅助药物分子设计的发展,AI可以发挥更大的作用。

陈凯先提到,药物研究有两个核心问题,一个是人工智能可以大有作为寻找靶点,另一个就是对药物结构进行优化。

“以前我们并不清楚一片止痛药止住了痛,但是病痛产生的相关原理和神经的关系是怎样的,现在可以细分到基因和蛋白。比如说血管紧张素转化酶与高血压有关,我们就找降压药,找这个酶的抑制剂。靶点的确定是新药开拓的突破口, AI可以发挥很大的作用。”陈凯先说。

陈凯先介绍时称,药物研发的第一个环节就是找到靶点,围绕靶点进行药物筛选,围绕结构改造优化,挑出优良的分子结构作为候选药物,然后进行系统全面的临床评价。现在药物的设计、药物的构造关系,可用计算机辅助分析受体、蛋白、免疫力相互作用,寻找好的结构。

他告诉第一财经,中国科学院上海药物所有专门的机构在进行AI应用的学术探索。AI在靶点发现,还有新的化合物的合成,特别是分子结构方面可以发挥重大作用。“我们要预先判断可能成为新药的化合物的安全性,涉及的因素非常多。有AI分析非常有帮助,特别是神经网络这样的软件,对药物研究帮助很大。”他说。

不过,AI在医疗上更快的落地应用是影像分析。

同济大学附属东方医院肿瘤医学部副主任、一期临床中心主任医师郭晔教授表示:“AI在医疗中的发展是非常快的,我觉得它有可能第一个替代的是这种图像解读,比如说影像学模式的这种医疗行为,有可能会被取代。” 他提到,图像解读是通过空间结构或特征来判断疾病,这有赖于传统的经验医学。而人工智能通过大数据完全可以达到经验医生相同的水准,这对医生是一个很大的帮助。此外,这是一个大数据库的结合,医生的考虑是有局限性的,而机器可以把病人个体化的表现都记录下来,通过大数据的检索给出一个很全面的治疗建议。

当然,现在人们还不必为AI取代医生而担心。“治疗建议是需要临床医生来完成的,也需要跟病人来解释人工智能AI医疗给你的治疗建议,所以我觉得医生是不会被替代的,但是有可能未来会为AI来打工。另外医生可以给病人人文的关怀,这块是AI不可能替代的,我们一定不会把一个有疾病的人单纯看作是一个病人,而是作为一个人来对待,这是非常重要的一点。” 郭晔说。

陈凯先也表示:“软件的系统和算法离医学生比较远,要由计算机的同学专门研究,医学生的长处在于从数据里归纳因果关系,找到逻辑关系。能够和算法结合会对我们有很大帮助。”

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