计算医学为医药产业“拨云见日”( 二 )


计算医学的优势
不过 , 有了大数据并不等于在医药研发领域就“无所不能” , 还需要算法和算力的支持 。
为此 , 中科院计算技术研究所高性能计算团队提出了计算医学的概念 。所谓的计算医学是以系统论为指导思想 , 采用密集数据驱动为科研范式 , 以人工智能为方法 , 以高性能计算为支撑 , 通过知识模型+数据模型的双轮驱动 , 为生物医药领域全链条产业贡献全新洞见与解决方案 。
具体而言 , 计算医学有四个特征:其一以复杂性系统科学的整体论作为思维方式 , 理解生物分子、细胞、组织器官、种群等多个生物层级结构之间相互作用中“涌现”出的新属性 , 从系统的角度去捕捉疾病发生的机理;其二采用密集数据驱动的科学范式 , 挖掘隐藏于高维、高通量、多维融合的生物医学大数据中的新洞见;其三 , 将生物医学领域的知识模型转换为数学模型 , 以生物医学大数据作为输入参数 , 以人工智能算法对模型进行迭代、训练 , 输出逼近于真实的生命系统结构与功能特征 , 从而理解疾病发生的本质;最后 , 以高性能计算为新一代计算基础设施 , 为新科学发现提供数据存储、计算精度和计算速度上的支撑 。
“计算医学平台提供的机制性结果 , 可以直接模拟临床试验入排条件下的药物实际疗效 , 可无缝续接生物学实验及临床试验 , 不仅直接降低新药研发的投入成本 , 而且可以极大增加II/III期临床试验的成功率 。”中科计算技术西部研究院客座教授、图灵?达尔文实验室主任牛钢表示 。
政策频出释放信号
而计算医学的知识体系也恰恰符合了当前政策文件的要义 。
从全球来看 , 美国较早启动了AI 技术在医药健康领域的应用进行了重点布局 , 出台了《国家人工智能研究和发展战略计划》以推动 AI 发展的战略实施框架 , 并由 NIH 负责医药领域的 AI 研发投入与管理 。
反观我国 , 2021年11月 , 中国国家药监局药品审评中心(CDE)发布的《以临床价值为导向的抗肿瘤药物临床研发指导原则》特别强调“加强机制研究” , 在药物研发伊始 , 应该加强肿瘤发生、发展机制方面的基础研究 , 同时加强药物作用机制的研究 , 通过突破与创新 , 优化药物设计 , 开发新的治疗方法 , 不断满足肿瘤患者的治疗需求 。此外 , 上述《指导原则》还强调“提高精准化治疗” , 应该关注并且持续改进患者与治疗药物的匹配程度 , 不断提升抗肿瘤治疗的精准性 , 使肿瘤患者能接受到更为适合自己的治疗药物 。
《“十四五”生物经济发展规划》也强调依托人工智能技术、生物医学和健康大数据资源 , 发展智能辅助决策知识模型和算法 , 辅助个性化新药研发 , 为疾病诊断治疗提供决策支持 。
产业布局紧锣密鼓
政策的接踵出台 , 既是产业发展的信号 , 也为产业布局勾勒蓝图 。
2019年 , 礼来与Atomwise合作 , 利用后者的AI药物勘探技术加速药物筛选 。赛诺菲于2021年与Novadiscovery合作 , 利用后者的优势布局在虚拟患者中运行疾病模型 , 以支持决策和降低临床开发风险 , 随后又于2022年与Exscientia建立战略合作 , 将利用后者的基于人工智能的能力和个性化医药平台 , 筛选肿瘤与免疫领域的小分子候选药物 。此外 , 辉瑞还重新启动 CytoReason 合作 , 力图将后者的人工智能技术应用于辉瑞的药物开发工作 。
而在投融资领域 , 2021年3月 , AI制药公司Insitro就宣布完成4 亿美元的C轮融资 , 成为全球AI制药领域单笔融资金额最高的公司 。近日 , 国内一家由中科院计算技术研究所孵化的 , 致力于用AI、大数据、生物医学赋能创新药研发的哲源科技也官宣 , 其完成近亿元A轮融资 。