人工智能如何助力药物研发How AI helps Drug discovery | ITWeb

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.itweb.co.za南非 - 英语2025-08-22 00:29:51 - 阅读时长2分钟 - 849字
本文深入探讨了非洲首家药物研发中心H3D如何运用人工智能加速药物研发进程,通过计算机辅助药物发现(CAD)系统缩短研发周期并降低成本。重点解析了AI模型在预测化合物效果、优化实验流程中的应用,以及非洲基因多样性对个性化医疗的重要意义,同时结合新冠疫情疫苗研发经验,阐述了基础科学研究对突发公共卫生事件的关键作用。
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人工智能如何助力药物研发

位于开普敦的H3D作为非洲首家整合型药物研发中心,正在通过人工智能技术革新传统研发模式。该中心研究官员John Woodland博士指出,全球新药研发失败率高达90%,而AI的引入使"湿实验"流程更趋智能化。

该中心开发的计算机辅助药物发现(CAD)系统旨在实现"快速试错"目标。AI研究员Jason Hlozek解释称,系统通过分析历史实验数据建立预测模型,在化学家提出100种待测试化合物时,能根据过往经验智能排序。这种"设计-合成-测试"的迭代流程显著提升了研发效率。

"临床试验成本动辄数千万美元,早期发现问题至关重要。"Hlozek强调,该系统的建模管线采用微软FLAML库构建机器学习模型。通过特征化处理将化学结构转化为数值向量,训练出的集成模型衍生出轻量级代理模型,最终在开普敦大学的服务器上部署了"一键运行"界面。

Woodland指出,非洲虽承担全球25%的疾病负担,但临床试验仅占4%。该中心特别关注非洲人群的基因多样性对药物代谢的影响,致力于开发疟疾、结核等非洲高发疾病的个性化治疗方案。其研发的抗疟药物MMV048虽因毒性问题止步二期临床,但验证了非洲本土药物研发能力。

在"实验室闭环"概念中,AI模型通过实验数据持续训练迭代,形成"预测-实验-新数据"的良性循环。Woodland对比新冠疫苗研发经验时强调,全球协作和基础研究积累对加速创新至关重要,这凸显了持续支持基础科学的战略意义。

Woodland博士展望未来医疗场景:"当您就诊时,医生可通过快速检测生物标志物或基因组信息,立即确定最有效剂量。"

H3D的开放源代码策略,旨在降低非洲科研机构的技术门槛。Hlozek特别强调,AI是辅助而非替代科研人员的工具:"机器无法复制人类创造力,科学家仍需保持批判性思维。"

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