当癌症或阿尔茨海默病的治愈方案能在数月而非数十年内诞生,这不仅是个梦想——这正是人工智能在药物研发领域许下的承诺。
生物学与人工智能的交叉点令我着迷。作为深度探索这个领域的人,我既是技术投资者,更是坚信技术改变生命的力量的践行者。在进行在线研究时,AI在医疗健康领域展现出的潜力与引发的伦理、社会和监管问题都令我印象深刻。
本文聚焦特定领域:人工智能如何改变药物发现。传统新药发现方法以耗时、昂贵和高失败率著称。但人工智能正在改写规则,它运用先进计算技术识别潜在药物候选物,优化分子设计,其速度和规模突破人类想象边界。
设想一个由你的独特基因密码决定个性化治疗方案的世界,得益于人工智能实现史上最快的药物交付。
突破性进展发生在2022年7月28日,《金融时报》报道Alphabet(谷歌母公司)旗下伦敦AI公司DeepMind破解了生物学最大谜题之一——从DNA序列预测蛋白质结构。
正如DeepMind首席执行官德米斯·哈萨比斯所说:"我们为结构生物学家提供了强大新工具,现在查询蛋白质3D结构几乎像进行谷歌搜索般简单。"
了解研发新药高达27亿美元的成本让我深思:我们怎能不拥抱AI?
传统药物研发需要10-15年投入27亿美元换来1种新药。尽管对改善人类健康至关重要,但这一过程充满低效率、高失败率和高昂成本。
AI真能克服这些挑战吗?这对医疗未来意味着什么?
传统药物研发如同盲人探针稻草堆中的绣花针。AI却像磁铁般快速定位目标。
人工智能加速药物研发的五大路径:
深入研究让我震惊的是AI从理论突破到实际应用的速度。传统药物研发如同蒙眼穿越迷宫,而AI提供了直达目标的GPS导航。
- 靶点识别与验证:AI分析基因组、蛋白质组等海量数据,识别与疾病相关的生物靶点(如蛋白质或基因)。这个传统需要数年的工作现在只需数周即可完成。
- 先导化合物发现与优化:生成式AI模型可设计具有特定属性的新分子,能在数十亿种可能化合物中筛选,生成在效力、安全性和可生产性方面优化的候选药物。
- 临床前试验:AI驱动的仿真系统(数字孪生)预测候选药物与生物系统的相互作用,减少动物试验需求,加速临床前研究。
- 临床试验:AI优化临床试验设计,识别合适患者群体,预测结果并监测实时数据。通过提高试验效率和降低约90%的失败率,每年可节省数十亿美元研发成本。
- 疫苗开发:AI辅助的反向疫苗学技术将疫苗抗原发现时间从5-15年缩短至1-2年。新冠疫情期间,Moderna利用AI设计mRNA疫苗原型仅用41天——这在传统研发中需要数年。
随着持续投资、无缝跨学科协作和适应性监管框架的建立,我们正站在医疗革命的临界点。疾病将以前所未有的速度和效率被攻克。
更宏大的图景:被重塑的世界
AI与药物研发的融合完美体现了技术加速主义带来的丰饶与进步。
想象大流行病通过CEPI等机构的AI疫苗库在数周内被遏制;罕见病因生成式AI实现经济可行的治疗突破;个性化医疗成为常态,AI根据基因蓝图定制治疗方案确保最佳疗效。
正如英伟达医疗副总裁金伯利·鲍威尔所言:"我们现在能以前所未有的方式解读生物学的'语言',应用生成式方法突破观察极限。"
这不是简单的进步,而是指数级的进步,而我们才刚刚开始。
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