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人机游戏,刷面付款,辅助诊断和治疗...人工智能正在悄悄地融入生活的方方面面。然而,你可能不认为药物也可以通过人工智能技术来设计和开发。通过大数据处理、机器学习、深度学习等技术,将人工智能集成到新药研发中,有望有效缩短研发时间,降低研发成本。

全球健康药物研发中心主任、清华大学药学院院长丁胜表示,创新药物的研发始于认识疾病的起因、确定疾病的药物靶点,以及在实验室中发现新的分子或化合物。动物的安全性、毒性反应、代谢过程、作用部位和作用效果可以通过体外和体内实验来了解。只有在首次人体试验和一期、二期和三期临床试验证明这些药物安全、有效且质量可控后,才能批准上市。

人工智能为新药开发分忧

“整个研发过程通常需要10到15年,包括失败的成本在内,需要10到15亿美元。”丁胜说。

“在最初筛选的100万种化合物和随后数百种候选药物的优化过程中,只能选择一种作为药物。”北京大学前沿跨学科研究所定量生物学中心的研究员裴剑锋说,新药研发的失败率非常高,任何失败都会导致最终失败。

开发新药有捷径吗?研究人员发现人工智能技术可以为他们“分担忧虑”。

人工智能技术通过整合现有的化合物数据库信息、数据提取和机器学习,可以提取大量关于化合物不同性质的关键信息丁胜说,这不仅避免了盲人的反复试验,而且大大提高了复合筛选的成功率,最终降低了研发成本和工作量。

“药物研发的时间和经济成本越来越高,人工智能技术是一个强有力的突破点。”裴剑锋表示,一些机构预测,人工智能的整合可以节省近一半的新药研发时间,每年还可以节省数百亿美元的化合物筛选成本和临床试验费用。

裴剑锋认为人工智能技术的发展,尤其是强大的人工智能,有望解决药物设计中的挑战性问题。例如,随着自然语言处理技术和人工智能文档信息抽取技术的发展,人工智能可以在未来自动处理大量的非结构化专利和文档数据,从中抽取关键信息构建知识图谱和认知图谱,并自动发现药物靶点和药物分子。

一些药物研发初创公司和研发机构正在将人工智能技术的应用变为现实:北京飞影智耀科技有限公司将人工智能技术与资深药物研发专家的经验相结合,开发了药物设计人工智能研发平台“智耀大脑”。全球健康药物研发中心建成了高通量、高精度人工智能药物筛选计算平台——“人工智能药物研发平台”...

裴剑锋认为,在人工智能的深度参与和高性能计算能力的支持下,机器学习和物理模型的有机结合将有可能成为未来一种新的科学研究模式,引发医学乃至许多领域的颠覆性创新浪潮。

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人工智能开发人体试验药物

最近,据英国广播公司报道,一种利用人工智能开发的治疗强迫症的药物将在人体内进行测试。英国初创公司Exscientia声称,这种药物从概念设计到制造临床试验用的胶囊不到一年时间。人体试验将于三月份开始。

Exscientia首席执行官安德鲁·霍普金斯说,该公司是第一个生产人工智能药物的公司,并将在临床试验中进行测试。人工智能最终产生的化合物被称为DSP-1181。拥有该药物专利权的日本制药公司住友大学将监督该药物的临床开发。人体测试的第一阶段将测试药物的安全性和人体对药物的反应。测试也将在日本进行。

尽管这种新药的研发似乎值得期待,但在业界仍存在一些争议。一些研究人员说,尽管人工智能可以帮助我们发现新的分子,但人工智能发现的分子最终可能与我们研究的分子相似。此外,人工智能只发现了一种潜在的化合物,但它不能帮助科学家真正理解他们试图治疗的疾病的生化特征。

与此同时,人工智能辅助药物研发仍面临许多问题:从长远来看,人工智能设计的药物与人类自主研发的药物有什么区别?谁应该制定在新药研究中使用人工智能的规则?(记者田、侯)

责任:吉爱玲

来源:卢萨社中文网

标题:人工智能为新药开发分忧

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