人工智能如何重塑药物发现How AI is Reinventing Drug Discovery

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.msn.com美国 - 英语2025-11-08 00:13:14 - 阅读时长3分钟 - 1429字
人工智能正在药物研发领域引发革命性变革,通过筛选数十亿数据点预测分子行为并识别新靶点,将原本平均需10-15年的药物发现周期压缩至30个月内,显著降低25亿美元以上的平均研发成本;英硅智能成功开发特发性肺纤维化新药、百时美施贵宝100%小分子项目采用AI起始、默克预计加速研发50-60%等案例证明其突破性价值,但数据质量偏差、算法黑箱问题及人体验证差距等挑战仍需解决,FDA专家强调风险不在于使用AI而在于未能及时应用,标志着医药研发从效率提升转向根本性范式变革,为攻克癌症等难治疾病开辟新路径。
人工智能药物发现健康传统药物研发AI颠覆模式精准度实际应用挑战一线专家观点改变人类健康方程式
人工智能如何重塑药物发现

如果人工智能能将药物发现时间从数年缩短至仅几个月呢?如果那些我们认为无法攻克的疾病的治愈方法就隐藏在数据模式中,而只有算法才能看到呢?这已不再是假设,它正在当下发生。我们正身处一场医学革命的中心,而这场革命正由人工智能驱动。数十年来,制药行业一直遵循相同的模式,但如今AI正在改写规则。它筛选数十亿个数据点,预测分子行为,并以曾经只存在于科幻小说中的速度识别新药物靶点。这不仅仅是小幅升级,而是我们创造救命药物方式的根本性转变。

要理解为何这如此重要,你需要了解传统方式。传统上,发现一种新药是一个残酷的过程。平均需要10到15年。它始于在人体中识别可能的靶点,然后筛选成千上万甚至数百万种化合物以找到有效候选物。其中大多数会失败。事实上,实验室中看起来有希望的90%的药物在进入人体临床试验后都会失败。这种惊人的失败率导致将一种新药推向市场的平均成本估计超过25亿美元。这个过程缓慢、昂贵且风险极高。

但AI正在彻底颠覆这一模式。它不仅使旧流程更快,还创造了全新的流程。以英硅智能(in silico medicine)为例,他们利用生成式AI平台为特发性肺纤维化(一种严重的肺部疾病)发现并设计新药。从初始靶点发现到临床试验开始的整个过程,耗时不到30个月,仅为传统时间的一小部分。这也是关于精准度的问题。科学家们现在正使用AI攻克曾经被认为"不可成药"的靶点。这些是涉及癌症等疾病的蛋白质,设计药物极具挑战性。通过3D建模蛋白质并运行数十亿次模拟,AI能在这些靶点上找到微小的隐藏口袋,从而为KRAS基因驱动的癌症等开发出全新类别的抑制剂。

我们在实际应用中已经看到这一变化。百时美施贵宝(Bristol-Myers Squibb)最近表示,其100%的小分子药物项目现在都始于AI预测的实验。AI已不再是边缘项目,而是整个研发管道的核心。潜在的好处显而易见:更快的治愈、更低的研发成本,这意味着更便宜的药物和高度个性化的治疗方案,专为你的独特基因构成设计。

但这种新力量也带来了巨大挑战。首先是数据质量。AI的好坏取决于其训练数据。如果我们的生物和临床数据存在隐藏偏差,例如不够多样化,AI可能会创造出对某些人群有效但对其他人无效的药物。其次是"黑箱"问题。一些复杂的AI模型能找到模式并建议新药,但即使是创建者也不确切知道AI为何做出该选择。这对美国食品药品监督管理局(FDA)等监管机构来说是巨大障碍,他们需要精确了解药物如何工作以及为何安全。最后是验证差距。AI在模拟中可能表现出色,但人体要复杂得多。我们仍需证明计算机上有效的方案在人体中也能安全有效地发挥作用。

一线专家既看到了希望也看到了风险。正如最近FDA研讨会上一位顾问所说:"我们不只是想要更快的马,我们需要造汽车。"这并非关于小幅改进,而是关于重新发明交通工具。默克(Merck)公司药物研发负责人估计,他们的AI合作可将发现时间线加速50%至60%。但或许FDA会议上最有力的一句话是:"风险不在于使用AI,而在于没有及时使用它。"

AI正在从根本上改变人类健康的方程式。它将十年的工作压缩到几年甚至几个月。它在复杂性中找到我们大脑独自无法发现的答案。数据监管和伦理的挑战真实且艰难,但缓解痛苦、治愈不治之症并开创医学新时代的潜力已不再是遥远的梦想。它正通过一个个算法被编码成现实。

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