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華為雲探路AI製藥:大模型助力藥物設計效率提升33%,智能化問診進軍中醫領域

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AI技術的崛起正在顛覆傳統的新藥研發模式。

在生物醫藥行業,流傳著著名的「雙十定律」,即研發一款新藥需要耗費10年時間、10億美元,而且約有90%的新藥最終無法上市。新藥研發被視為「九死一生」的挑戰,一款成功的新藥或能成就一個「藥界巨頭」,而一款失敗的藥物則可能拖垮整個企業。

然而,隨著AI技術在醫藥行業的應用,這一定律或將被打破。

據智藥局最新統計,2024年上半年,全球AI製藥領域共完成69輪融資,吸引資金高達33.36億美元,幾乎是去年同期的兩倍。資本熱潮下,不僅湧現了英矽智能、晶泰科技等新興企業,國內科技巨頭如華為、阿里巴巴也紛紛佈局AI製藥領域,探索AI與藥物研發的新可能。

在2024西普會期間,華為雲副總裁黃瑾在華為雲醫藥健康AI高峰論壇上表示,國家政策對生物醫藥持續加碼,醫藥健康企業也不斷增加科研投入,但與國際先進水平相比,仍有一定差距,特別是在創新藥研發方面。然而,國內人工智能的快速發展,為醫藥健康行業提供了趕超的機遇。

藥物設計效率提升33%

醫藥行業與計算機技術的結合可以追溯到20世紀80年代的計算機輔助藥物設計(CADD),然而,這並未從根本上改變新藥研發高投入的本質。直到人工智能技術的出現,醫藥行業再次為之振奮。

華為雲的盤古大模型是其在AI領域的核心產品之一,盤古藥物分子大模型由華為雲聯合中國科學院上海藥物研究所共同研發,旨在實現針對小分子藥物全流程的人工智能輔助設計。

在上述論壇中,華為雲大數據與人工智能領域總裁尤鵬表示:「在AI賦能千行百業的時代,華為雲打造了醫療健康解決方案,通過‘算力創新、數智創新、安全創新、應用創新’四層創新,加速醫療健康產業的高質量發展。同時,華為雲還推動盤古大模型在藥物研發、智慧醫療、基因測序、臨床研究、中醫藥五大場景中的應用落地。」

據尤鵬介紹,盤古藥物分子大模型全新升級,新增了靶點口袋發現、分子對接、分子屬性預測、自定義屬性建模等十大AI製藥核心場景,使藥物設計效率提升33%,並將分子結合能優化提高40%以上,實現了早期研發階段的全流程加速。

例如,靶點口袋發現功能由華為雲聯合北京大學共同開發,比超算ANTON模擬時間提升375倍,讓醫藥企業能更快地發現潛在的藥物靶點。分子對接功能可在24小時內完成百萬級別的藥物篩選,速度提升10倍以上。在口袋分子設計方面,盤古藥物3D大模型使得成藥性指標提升了4%,活性指標提高1.5%,並支持側鏈修飾和骨架遷移。與業界最優算法相比,盤古製藥的合成路徑預測準確率提升了10%。

此外,針對基因流程化及定制化數據分析需求高的問題,華為雲構建了業界首個生信智能體GenomeAgent,能支持40多種場景的組學分析流程,通過聯合創新核酸藥物結構設計和功能預測,有效提升了藥物的安全性與有效性。

AI+醫藥健康,前景廣闊

除了AI賦能新藥研發外,AI技術在醫藥健康領域的應用還擁有巨大的想象空間。

在中醫藥領域,盤古大模型可以助力全產業鏈升級,包括種植、研發、生產、流通、銷售等環節,推動中醫藥的智能化發展。該模型還融合了百萬級中醫藥知識、上萬方劑和診療記錄,實現了中醫的智能化問診、養生問答、中醫教育等多種場景應用。

天士力國際基因網絡藥物創新中心總經理王文佳在論壇上表示,中藥的信息化解決方案仍非常稀缺,但市場需求卻非常大,這意味著未來發展空間巨大。

2024年5月9日,天士力與華為雲聯合推出的「數智本草·中藥研發大模型」在天津發佈。該模型擁有380億參數,基於海量中醫藥文本數據進行預訓練,結合向量庫檢索強化,以及中藥研發多場景的微調,能夠更好地幫助研究者挖掘和總結中醫藥理論證據。

數智本草大模型涵蓋問答、生成、智能計算等領域。

雲南白藥則與華為雲合作打造了「雷公大模型」,旨在構建普惠的中醫藥知識服務平台和專業的中藥材產業服務平台,建立標準化、系統化的中醫藥行業大模型範式,助力雲南生物醫藥產業向高端化、智能化、綠色化轉型升級。

在醫療服務領域,華為雲通過賦能醫療服務平台,構建了覆蓋全鏈條的自主智慧醫療場景,實現了從診療前準備、診療過程到診療後管理的全方位AI應用部署,顯著提升了醫院及區域醫療的服務水平。

2023年6月6日,潤達醫療官方微信公佈消息稱,潤達醫療與華為雲正式簽署全面戰略合作協議,雙方將基於華為雲平台打造面向醫療領域的AI大模型,實現智慧醫療服務。

根據協議,雙方將基於潤達醫療在智慧檢驗和智慧醫療服務領域的深厚經驗與資源,結合華為雲在AI、雲計算、大數據、物聯網等方面的技術優勢,在智慧醫療、企業數字化轉型、以及生態建設等領域展開密切合作。

潤達醫療智慧醫療事業部CTO張楠在論壇上表示,潤達醫療已經構建出多模態AI能力中台,實現了全結構化的數據中心,並形成了標準化的數據基座CDx,使醫學數據成為全結構化、標準化和統一化的數據集。同時,多模態AI能力中台還幫助構建了醫療健康智能體,包括面向醫療從業人員的AI醫療助理「良醫」和面向大眾的AI健康助理「小慧」。

目前,潤達醫療的數智化解決方案已經在上海長海醫院、溫州醫科大學第一附屬醫院、柳藥集團、美年健康等60多家醫療機構中成功應用。

尤鵬指出,華為雲構建了一整套完善的工具鏈,涵蓋從數據處理、數據工程到模型開發和應用開發的全流程。「大模型在行業落地的最大挑戰是操作門檻高。業務人員往往對技術不太熟悉,華為雲的工具鏈可以顯著降低操作門檻,用戶只需具備基礎的編程能力和業務知識,即可利用這些工具鏈和基礎模型,快速開發出適應各行業需求的專屬行業模型。」