医图生科：致力于使用世界领先的人工智能技术推动新药研发

2021-12-16 15:53:25 来源: 中国网科技

　　AI凭借其强大的发现能力、学习计算能力能有效缩短新药研发周期、降低药物开发成本，在近年来逐渐成为生命科学领域的新风口。面对AI新药研发这一百亿级热门赛道，国内各地都在积极推动当地生物医药产业与AI技术融合的创新发展。

　　2021年，医图生科(苏州)生命科学技术有限公司(简称医图生科)在苏州正式注册成立。作为一家专业从事AI新药研发的企业，该公司致力于使用世界领先的人工智能技术推动新药研发，造福人类健康。

　　医图生科不仅基于医疗大数据挖掘进行生物医药研发探索，同时依托尖端人工智能技术，并结合工程化学、计算化学、计算生物学和云计算等技术，服务于药物研发的各个流程。据了解，医图生科正在构建医图AceMap智能药物(小分子)研发平台、AceMap智能药物(大分子)研发平台和神农智能中药研发平台。

　　近日，笔者与医图生科CEO李翛然进行了沟通。

　　“中国的生物医药产业发展热度近年急剧上升，不仅全球和本土的生物医药企业纷纷积极部署，跨行业的参与者也如雨后春笋般不断地加入到中国的生物医药产业中。

　　医图生科已经有多条产品线的布局。我们的AI新药研发平台不仅包含由分子药物性质预测工具、高通量虚拟分子筛选工具、成药性/可靶性评估工具等组成的AceMap智能药物(小分子)研发平台；还有包含蛋白质结构优化/设计、大分子合成结构与特性推断、多肽及蛋白质重组表达模块等组成的AceMap智能药物(大分子)研发平台。这些不同的工具模型能为生物医药企业提供有针对性的标准化服务。除此之外，我们正在打造的神农智能中药研发平台，将通过中药量化数据库及工具集在发掘传统医学的潜在价值，使老药新用，及中药核心成分提纯的工作极大的减少研发成本，不断完善中药有效成分的提取和分析方面发挥积极作用。未来三年，公司将以“AI新药发现+CRO”的ITBT为核心商业模式，打造全球领先的AI创新药研发公司。”医图生科CEO李翛然向记者介绍了目前公司的产品线与战略规划。

　　沟通中，李翛然还表示，医图生科目前正在为一家知名生物制药公司通过蛋白质结构优化/设计工具集提供药物结构优化设计的服务，并已获得技术突破。

　　“针对企业提出的蛋白质优化设计需求，我们帮助该企业在突破世界级药物大厂的专利限制同时进行了结构优化，既增强了其功能表现，同时绕开了专利限制。在优化设计过程中，我们大量的使用了创新的数学和AI工具，将其业务委托抽象为数学问题和相关约束条件。在利用创新的软件算法和超算中心的硬件情况下，通过引入合理的数学工具组合，AI工具预测蛋白质结构、配体与靶点的亲和性预测，筛选出一批备选结构，再结合分子动力模拟最终筛选出势能最优、动态结构最优，生物特性最优的备选方案，使得整个流程的计算量处于可控水平，并对其在人体内部的效果进行充分的模拟和评估，最终将备选的最佳结构交付给客户。该委托获得了客户的充分肯定，通过实验验证后，极大地减少了其盲目的实验成本，使其在接下来的新药布局中更加有效率的做到Best in class(BIC)。该工具标志着医图生科的大分子药物平台正式形成产品化服务的能力。

　　大分子药物设计一直是制药领域的重大难题之一。由于其的结构更加复杂，蛋白质作用时更加多变的影响因素，重组表达的实验设计难题，高昂的实验成本等，一直是制约大批量大分子蛋白结构设计和药物发现的重要因素。医图生科在充分实践中将新型的数学工具融合进传统的生物信息学，分子动力学，药物化学等学科，得到了首创的创新型快速、高效的新蛋白质设计工具集和设计流程。该工具可以充分满足客户的定制化大分子结构及功能设计，例如对专利进行布局和反向布局，定制特定功能的多肽或蛋白质药物等生物制药需求。这将对大分子药物发现和功能蛋白设计产生重大影响，革命性地改变医疗健康行业格局。”

　　医图生科CEO李翛然认为：预测药物特性对加速药物发现有着重要的推动作用，基于图神经网络等方法的人工智能药物筛选技术已经取得了不错的成绩。尽管如此，人类掌握的药物和分子知识还没有完全转化为有效的人工智能技术，其技术路线还有较大的提升空间。我们最近的创新方法开始改变这个局面，通过将更高维度的信息进行重构和降维，最终让AI可以像人脸识别那样，利用其强大的学习和识别能力，完成药物特征，化学特征，分子构象，结构推断等特征预测。医图生科基于这个新方法发展了一系列的人工智能药物研发工具及相关大数据库。

　　医图生科首席科学家、清华大学深圳研究生院教授，肿瘤化学基因组学国家重点实验室副主任陈宇综带领团队引入创新方法，通过对数亿化学分子的学习，将无序的化学分子特性映射到反映内在关系的有序图像中，利用其独创的MolMapNet算法打开了图特征支持药物研发的大门。基于这个创新方法，开发了全球首创的“开箱即用”的人工智能工具，它省去了耗时耗力的调参过程，这意味着即使是非专业用户也可以使用该模型深度学习预测药物特性。在接下来的研究中，我们将进一步开发这一模型，使模型可以在医图生科开展的医学研究与服务中帮助更多生物制药企业和科学家更快、更有效地预测不同药物的特性，从而大大加快药物研究的速度。

　　“医图生科不仅仅在技术上是全球领先的 AI 驱动药物研发企业，同时，也创造了独特的、充满潜力和希望的商业模式。即通过AI新药研发平台提供人工智能驱动的药物发现服务和软件，以及自主开发临床前和临床项目。公司专注把前沿AI技术与新药研发相结合，汇集了国内外顶尖大学、研究机构的科学研究型人才以及在国内外知名药企拥有多年从业经验的专业团队，兼具严谨科学方法论及以AI造福人类的愿景，是把AI用于解决生物制药领域重大挑战的具体实践。”深度孵化并投资该项目的知名投资与并购专家于小镭博士对医图生科的未来发展充满了信心。

　　AI新药研发是个长跑，但是一旦成功，对人类社会的价值贡献是巨大的。道阻且长，在这个艰难的过程中，需要更多创业企业有长期的愿景和清晰的商业模式。相信未来10年至20年后，人类可以利用AI等新兴技术探索出系统性发现新药的最优路径，大大蓬勃生物医药产业，为人类的疾病康复和寿命延长提供最坚实的支持。

(责任编辑：柯晓霁)