“人工智能+”赋能新旧动能转换系列报道丨让新药研发坐上AI“加速器”
河北日报客户端  1小时前

让新药研发坐上AI“加速器”

——“人工智能+”赋能新旧动能转换系列报道之三

近日,石药集团润石研究院AI自动化合成实验室,高级研究员张雪娇正在操作专业软件,开展小分子新药研究中的分子生成、分子对接、分子动力学模拟等工作。

以前,在小分子药物研发中,要预先购买或者合成数万甚至上百万个化合物,再通过高通量筛选进行活性盲筛,筛选工作消耗大量实验资源与研发人力。如今,研发人员可依托AI辅助分子设计模型,结合虚拟筛选对海量分子结构进行预评估,仅对少数高潜力分子开展合成与活性验证,能够有效减少合成与筛选工作量,提升新药发现效率。

2025年,石药集团与一家美国生物制药企业就一款新型口服小分子GLP-1受体激动剂开展授权。“这款分子结构就是借助AI工具筛选发现的。”张雪娇表示,AI是加速项目推进的关键。创新药赛道竞争激烈,研发速度一旦落后,便难以在赛道竞争中占据先机。

“目前我们正在推进新服务器采购工作,完成算力扩容后,系统日筛选能力可达上亿个分子。”张雪娇说,借助超级计算机和AI工具,小分子团队的研发效率还会进一步提高。

近几年,借力AI开展创新药研发,石药集团实现多项创新成果对外授权。这些研发合作背后,是AI深度融入新药研发流程,为创新药管线高效推进奠定基础。与国外药企间的合作,也从更具确定性的分子,提升到利用石药集团AI分子设计模型和全自动高通量筛选体系,发现和开发新型候选药物。

长久以来,医药行业流传着“双十定律”——一款创新药的研发通常需要10年时间、10亿美元的投入,且成功率极低。人工智能+制药,借助AI在靶点预测、分子筛选等环节的强大算力,节约研发时间和投入,正在改变新药研发逻辑。

对这一点,石药集团北京研究院院长王雅鹃体会颇深。

2021年,石药集团攻关mRNA疫苗序列优化,面对的是一条长达6000多个核苷酸的序列。要让这条序列在人体内保持稳定,并实现高水平蛋白质表达,序列中任何一处微小改动都可能带来完全不同的结果。

“如果靠人工一一比对、穷尽所有排列组合,工作量难以想象。”王雅鹃介绍,AI让“不可能”变成了“可能”,通过高通量计算,研发团队一天时间就能完成数万种序列设计方案的筛选运算。两年后,石药集团自主研发的新冠mRNA疫苗在国内率先获得紧急使用授权。

在石药集团润石研究院院长杨汉煜看来,AI改变新药研发逻辑已成为现实。他介绍,石药集团已经在靶点发现、分子设计、临床方案优化等具体研发场景中充分应用AI技术,推动新药研发从传统的“经验驱动”“试错驱动”向“数据驱动”“模型驱动”转变。

在多肽药物领域,石药集团建立起“AI辅助设计+长效递送技术”双平台组合,AI负责在庞大的分子空间中快速设计、筛选候选分子,并在药效、选择性等维度进行系统优化。

实施人工智能+制药,石药集团布局较早。早在2011年,石药集团就引入相关工具,成立计算机辅助药物设计研究室,基于已有结构和活性数据,用生成式方法自动设计分子、快速评价筛选。后续他们在北京、上海、石家庄组建专门AI研发团队,打造“AI算法底座+自动化合成实验室”软硬件一体化平台。

近年来,石药集团不断加大研发投入,搭建起纳米制剂、mRNA疫苗、抗体/融合蛋白等八大创新研发平台,覆盖肿瘤、代谢、神经、免疫等重大疾病赛道。在AI助力下,八大创新研发平台全面开花,持续产出创新产品,成为企业业绩增长强劲动力源。

得益于AI赋能,新药早期发现时间缩短了超过30%,研发成本降低近一半,候选化合物筛选准确率提高了近3倍。此外,早期筛选的整体研发成功率提高了50%至60%。

实施人工智能+制药,石药集团已具备一定优势。企业已沉淀海量真实实验数据,同时拥有完整中试、放大生产、商业化体系。AI设计产出的候选分子,能够在企业内部快速走完合成、药理、工艺开发全流程,既可以纳入自有管线推进,也可以进行对外授权变现。

杨汉煜表示,未来五年,石药集团AI应用边界将持续拓宽,逐步延伸至临床前成药性评估、工艺开发,以及临床试验智能入组、全程质控、数据挖掘与研究报告自动化撰写等,实现全场景落地。(河北日报记者 马彦铭)