繩玉泉

●本報(bào)記者鄭萃穎

從藥物研發(fā)模式變革到臨床治療創(chuàng)新，從數(shù)據(jù)處理優(yōu)化到科研思路拓展，人工智能正全方位賦能生物醫(yī)藥行業(yè)。7月28日，在2025世界人工智能大會(huì)期間舉辦的“人工智能醫(yī)藥研發(fā)新模式與新機(jī)遇生態(tài)論壇”上，與會(huì)專家分享了人工智能在藥物研發(fā)與疾病治療中的前沿應(yīng)用。同時(shí)人工智能在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用仍面臨數(shù)據(jù)、技術(shù)、合作等多方面挑戰(zhàn)。

人工智能驅(qū)動(dòng)醫(yī)藥革新

“人工智能將從輔助工具轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟悈f(xié)作伙伴，推動(dòng)藥物研發(fā)模式變革?！鄙虾?chuàng)新藥物研發(fā)中心首席科學(xué)家JohnRenger在論壇上發(fā)言。他舉例道，未來人工智能可突破臨床診斷的局限，從個(gè)體的遺傳傾向、生活經(jīng)歷等多方面入手，甚至在疾病癥狀出現(xiàn)前提前介入，改變疾病發(fā)展軌跡，監(jiān)測(cè)干預(yù)效果。隨著人工智能對(duì)人類生物學(xué)和疾病復(fù)雜性了解逐步加深，還可以通過個(gè)體信息構(gòu)建虛擬人，用人工智能技術(shù)提供定制化治療方案。

人工智能在藥物研發(fā)方面具有較大潛力，JohnRenger表示，如可以借助人工智能進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)，“不再是先確定靶點(diǎn)、進(jìn)行篩選，制成治療藥物，而是直接告訴人工智能我們需要一種具有某些特性的藥物，讓機(jī)器去構(gòu)建它?！?/p>

傳統(tǒng)藥物研發(fā)需進(jìn)行大量臨床前安全評(píng)估和臨床試驗(yàn)，且常因動(dòng)物與人類對(duì)藥物感知的差異而無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)耐受性，而人工智能為這些難題帶來了新的解決方案。

JohnRenger表示，未來，人工智能不僅能預(yù)測(cè)特定靶點(diǎn)的治療效果，還能預(yù)判藥物作用后的連鎖反應(yīng)，包括潛在的安全和耐受性問題，這將大幅減少安全評(píng)估和耐受性測(cè)試的工作量，優(yōu)化給藥方案，擺脫如今依賴多次生物實(shí)驗(yàn)，以及臨床預(yù)測(cè)模型效果不佳的困境。還可以在開展藥物臨床試驗(yàn)前，先在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬，解決臨床試驗(yàn)的安全性問題。人工智能可用于監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究進(jìn)展和患者狀況，并實(shí)時(shí)與監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行溝通。

在人類情緒類疾病方面，人工智能也有應(yīng)用潛力。JohnRenger表示，人工智能未來或許能為精神分裂癥、焦慮癥、抑郁癥等疾病提供治療方案。通過了解每個(gè)人的情緒“閾值”，根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)提供個(gè)性化互動(dòng)，比如在對(duì)方感到焦慮時(shí)調(diào)整互動(dòng)方式，在需要反饋時(shí)給予情緒反饋，提升人們面對(duì)壓力、艱難抉擇的處理能力。

中山醫(yī)院肝外科主任高強(qiáng)則從臨床角度分享了人工智能在腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用。他表示，腫瘤微環(huán)境復(fù)雜，涉及多種細(xì)胞及相互作用，多組學(xué)數(shù)據(jù)的解析面臨巨大挑戰(zhàn)，人工智能的介入為解決這些問題提供了新方法。

在病理分析中，人工智能能發(fā)現(xiàn)人眼難以察覺的信息，通過結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷腫瘤對(duì)治療的反應(yīng)。此外，人工智能在分析已有組學(xué)數(shù)據(jù)、開發(fā)新療法、優(yōu)化腫瘤疫苗以及輔助臨床用藥決策等方面也取得了一定進(jìn)展。

降本增效加速創(chuàng)新迭代

上海人工智能實(shí)驗(yàn)室教授歐陽萬里則談到人工智能在生命科學(xué)創(chuàng)新中的三大作用：減少創(chuàng)新成本，加速創(chuàng)新迭代，提升創(chuàng)新高度。

在減少創(chuàng)新成本方面，人工智能在數(shù)據(jù)壓縮上展現(xiàn)出巨大潛力。傳統(tǒng)壓縮方式在高壓縮比下會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，而人工智能能學(xué)習(xí)光學(xué)影像特性，實(shí)現(xiàn)高保真的百倍甚至千倍壓縮，如對(duì)斑馬魚全腦成像數(shù)據(jù)的壓縮，既大幅降低存儲(chǔ)成本，又不影響數(shù)據(jù)質(zhì)量。同時(shí)，利用基座模型可解決實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不足的問題，如在核糖核酸（RNA）結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中，基于語言模型的訓(xùn)練方法能顯著提高預(yù)測(cè)精度，減少無效實(shí)驗(yàn)。

在加速創(chuàng)新迭代方面，人工智能可替代部分人工工作。歐陽萬里介紹，以晶體結(jié)構(gòu)解析為例，基于大模型并結(jié)合專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的方法，解析準(zhǔn)確率達(dá)到專家水平，速度大幅提升。在神經(jīng)科學(xué)分析中涉及海量數(shù)據(jù)（維權(quán)），人工智能交互式分割模型的應(yīng)用可降低人工標(biāo)注成本，提高效率。

在提升創(chuàng)新高度方面，學(xué)界已經(jīng)對(duì)人工智能的科研想象力加以探索。歐陽萬里團(tuán)隊(duì)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，大語言模型能像化學(xué)家一樣提出高質(zhì)量研究想法。通過讓大語言模型模擬不同領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊(duì)進(jìn)行討論，人工智能可生成更具創(chuàng)新性的科研思路，為生物醫(yī)藥研究提供新靈感。

數(shù)據(jù)缺失成為應(yīng)用瓶頸

專家們圍繞人工智能在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的挑戰(zhàn)與突破點(diǎn)展開熱烈討論。深勢(shì)科技創(chuàng)始人、CEO孫偉杰認(rèn)為，人工智能用于科學(xué)研究經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，當(dāng)前的核心挑戰(zhàn)是將最新人工智能技術(shù)快速應(yīng)用到藥物研發(fā)等場(chǎng)景并產(chǎn)品化，而一款全民可用的人工智能科研產(chǎn)品是推動(dòng)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵。

羅氏中國(guó)創(chuàng)新中心AIDD負(fù)責(zé)人林毅表示，藥企在數(shù)據(jù)利用上存在結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)共享難、人工智能模型結(jié)果存在偏向性等問題。廣州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究員陳紅明結(jié)合經(jīng)驗(yàn)談道，數(shù)據(jù)整合是一大系統(tǒng)工程，需處理內(nèi)外部不同來源數(shù)據(jù)，同時(shí)解決數(shù)據(jù)隱私、格式標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

上?？茖W(xué)智能研究院主任研究員郭鑫認(rèn)為，圖像處理在藥物發(fā)現(xiàn)中應(yīng)用廣泛，如處理超大病理圖像、提升圖像質(zhì)量等，但也面臨數(shù)據(jù)共享、工具開放及建模等挑戰(zhàn)，未來突破點(diǎn)在于構(gòu)建服務(wù)于科研的人工智能技術(shù)平臺(tái)。

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