先行者｜“张江十日”系列报道：AI新药“朋友圈”

【编者按】自1992年起，从“张江高科技园区”到今天的“张江科学城”，从规划面积17平方公里，到如今的220平方公里，这片曾是农田与村庄的土地，已然成为“上海创新”的一面旗帜，“中国创新”的一个品牌。

九月，澎湃科技派出一路记者，驻扎张江科学城，历经十天的深入调查和采访，试图帮助公众厘清张江瞩目成绩单背后的底层逻辑：过去30年，张江做了什么？做对了什么？作为中国科技创新的“先行者”，又将在未来的国家战略中担当什么角色？

我们调研发现，“创新”是张江的底色。这是一种系统性、全生态的创新：人才政策、营商环境、审批制度、孵化服务、基础研究以及应用转化、产城融合……张江已是一座位于上海东南腹地，有着代表中国最强科技实力的产业集群，也有商场、学校、医院、体育场、博物馆的烟火之城。

张江十日，澎湃科技带你“看见”。

张江第九日。

2023年9月26日，澎湃科技记者来到上海浦东张江科学会堂，参加“2023张江AI智药论坛暨第三届AI研发创新论坛”。现场，AI药物研发相关领域的专家、行家汇聚一堂，分享AI（人工智能）赋能药物研发的最新成果和前沿案例，畅想AI未来更多的可能性和挑战。

众人不知道的是，论坛之前，进行过一场一小时左右的闭门会议，张江AI新药研发联盟（以下简称“张江AI联盟”）35家成员单位的代表悉数到场，这也是新冠大流行结束之后，联盟成员的一次正式见面会。主要议题有三：联盟轮值主席机构由上一届的美迪西生物交棒给晶泰科技；最新加入联盟的10家新成员企业作自我介绍；讨论联盟未来的发展。

9月26日，2023张江AI智药论坛暨第三届AI研发创新论坛上，饶子和院士（左二）授予晶泰科技联合创始人&CEO马健（右二）联席主席证书。图片来源：上海科创办

2021年10月12日，在上海国际生物医药产业周上，“中国药企的国际化趋势与AI研发创新论坛暨张江AI新药研发联盟成立大会”举办。这是张江AI联盟的首次亮相。

张江AI联盟由陈凯先、蒋华良、饶子和三位院士倡议，15家成员单位发起，美迪西生物创始人&CEO陈春麟担任首届联盟轮值主席。2022年11月，成员单位增加至25家；2023年9月，成员单位增至35家，现任轮值主席为晶泰科技联合创始人&CEO马健。

近日，饶子和院士向澎湃科技表示：“在过去的两年中，全球产业格局发生了深刻的变化，医药健康行业经历了许多困难与挑战。AI联盟立足张江，连通产学研组织机构，协同产业链上下游，为技术创新和产业革新搭建起开放包容、共享共赢的平台。相信AI技术的发展还会赋予行业更多新的可能和更广阔的前景。”

据相关统计，全国现有的102家AI+医药研发企业中，有30家在张江科学城布局，约占全国的30%。全国AI+医药产品在临床前研究阶段和临床试验阶段的项目分别有76项和30项，张江科学城分别有34项和15项，在全国占比分别为45%和50%。

上海科创办科技服务处副处长叶晔参加了闭门会议和公开论坛，她在接受澎湃科技专访时说起两点最深的感受：“那天我一眼望去，那些团队创始人或联合创始人，都好年轻，有不少80后，有冲劲、有活力；这次又有10家企业加入联盟，充分彰显了科学城的‘虹吸效应’。未来，张江科学城将持续打造科创特色的营商环境，加快形成创新‘核爆点’。”

叶晔还兴奋地介绍了张江AI联盟成员企业英矽智能的一则好消息。

9月12日，英矽智能（Iinsilico Medicine）和专注于肿瘤药物研发的美国 Exelixis（EXEL.US）公司共同宣布，双方已签署一项独家许可协议，Exelixis将获得英矽智能ISM3091项目的全球开发和商业化权利。ISM3091是一款潜在同类最佳（best-in-class）小分子抑制剂，靶向BRCA突变肿瘤的合成致死靶点USP1。根据协议条款，英矽智能将在2023年第三季度获得8000万美元的预付款，还有资格获得后续基于临床开发、商业化和销售的里程碑付款，以及未来产品净销售额的分级版税。

英矽智能联合首席执行官任峰在接受澎湃科技专访时表示这仍是一次“探索”，“对AI制药来讲，现在还没有一个特别成功的商业模式，目前，我们的商业模式是灵活多变的。”

对张江AI联盟的功能，任峰认为张江具备了构筑“AI制药高地”的条件，但，“张江已经见证了AI的能力，我们需要抱团走出去，让更多人了解AI的魅力。”

在澎湃科技此次走访调研中，不止一次的听到“抱团”、“走出去”、“拓展市场”的呼声。所以，对更多公众来说，我们真的了解AI制药吗？

英矽智能创始人兼首席执行官Alex Zhavoronkov博士（左）和联合首席执行官任峰（右）在实验室。图片来源：英矽智能

制药还是制药，AI只是工具

据悉，药物研发通常从确定导致疾病的生物靶标开始，然后筛选可能与之相互作用的分子——这就是所谓的药物“发现”阶段。经药物“发现”阶段后的候选药物，药物化学家会致力于提高它们的活性和优化成药性，并完善安全性。如果实验成功，研究人员将开发一种临床前候选化合物进入临床前测试，它将帮助科学家了解候选药物如何在动物体内运输、分解和排泄，以及回答药物在被批准进行临床试验之前的安全性和剂量问题。

有研究显示，从药物“发现”到临床前阶段平均需要6年。2023年6月，由波士顿咨询公司（BCG）和全球性慈善基金会惠康（Wellcome）共同撰写的一份报告称，AI（人工智能）可以在药物研发直至临床前阶段节省至少25-50%的时间和成本。

任峰告诉澎湃科技，“AI加速目前只能在确定靶点到PCC（临床前候选化合物，Pre-clinical candidate）阶段，之后一直到IND申报（新药临床研究审核）阶段，多是流程性的按部就班，不太可能缩短时间。”

以英矽智能ISM3091项目的时间表来看：2021年6月，通过AI平台PandaOmics确定靶点USP1，并完成立项，之后由公司自主研发的小分子生成引擎Chemistry42去设计、筛选化合物，2022年4月，提名PCC。“如果按传统的药物研发，这个过程需要一年半到三年，我们只用了十个月，这就比别人领先一年以上的时间。”任峰解释道。

那么，能够说这将是一款AI制造的药物吗？所有的采访对象都告诉澎湃科技：不能。

“制药还是制药，AI只是工具。”美迪西药物发现事业部总裁刘建斩钉截铁地说。刘建是一名科学家，在2023年7月加盟美迪西之前，他在跨国药企默沙东工作20年。在接受澎湃科技采访的过程中，他始终避免用“AI制药”这个说法，“AI只是加速赋能。能够创新地提出新想法来的，还是人。”

任峰也说：“针对一个疾病，AI可以推荐比如20个它认为非常靠谱的靶点，但你只能从中选择一两个靶点去验证，这就需要有人类智能和人工智能有机结合。”

晶泰科技副总裁王明泰则表示，候选化合物的发现阶段更偏“技术”，是AI可以充分发挥优势的地方，效果也更明显。

AI制药并非横空出世，它是上世纪80年代传统计算机辅助药物设计（Computer Aided Drug Design，简称“CADD”）的延伸和进化，逐渐发展为人工智能药物研发（AIDD）。

根据AI咨询机构Deep Pharma Intelligence研究，人工智能制药公司可以依据AI技术平台的不同，分为拥有特定人工智能工具或系统的AI制药公司，和拥有端到端人工智能平台的AI制药公司。

王明泰的分类方法显得更直观：一类是把AI技术做成软件，提供垂类软件服务的企业，可称为AI+SaaS；一类是AI+Biotech公司，公司有自己的药物管线（pipeline，指药企一批正处开发阶段的药物，包括临床前、临床研究等），在研发过程中有AI加持；第三类是AI+自动化，形成一个共性技术平台，是多个技术的集成，支持药物研发甚至赋能其他行业的研发。

“我们（晶泰科技）是第三类。”王明泰说。

晶泰科技位于张江科学城的自动化实验室。图片来源：晶泰科技

突破数据和算法的瓶颈

但无论哪一类公司，只要冠上“AI”的标签，其底色都离不开数据和算法，二者也被认为是一家AI驱动公司的核心资产。

以晶泰科技为例，其成立于2015年，它将智能算法、自动化实验与专家经验结合，打造三位一体的自动化智能化药物研发工业平台，并开发了一系列创新的算法工具与先进的实验技术。晶泰的核心技术平台为ID4Inno™ （Intelligent Digital Drug Discovery and Development for Innovation）智能药物研发系统，结合量子物理、人工智能、云计算技术，完成创新药物的定向设计、高通量评估，预测药物分子的活性、可合成性、成药性等，并进行活性、选择性、以及突变耐药性的优化，提升临床前研究的效率与成功率。

近日，澎湃科技参观了晶泰科技位于张江的自动化实验室。在这里，百余台自动化工作站整齐排列，负责配送和转运化学试剂的机器人小车在各工作站间穿梭。单个工作站里，一台机器臂能自己旋开试管，然后快速平稳地完成粉末称重、精准加料、液体移液、磁力搅拌等一系列操作，每完成一道步骤，机器人小车就会将试管送到下一个工作站。举目望去，没有一个实验人员。

晶泰科技自动化实验室里不停工作的机械臂。图片来源：晶泰科技

这一“标准”、“有序”场面的背后，就是科学的数据和算法。王明泰介绍了晶泰目前数据的主要来源：一是公共、公开的数据库；二是全球发表的海量论文、研究报告等公开资料；三是一些成熟的商业化数据库。

“晶泰科技的数据还有一个重要来源，即自动化实验产生的标准化、高质量数据，这部分实验数据对训练AI模型非常珍贵。AI设计的分子，在这里（自动化实验室）被合成制造出来，并进行相关检测分析，积累下来的数据又反馈给AI模型迭代优化，服务AI，形成自动化实验、数据、AI的正向循环。”王明泰补充道。

然而，数据并非越多越好，而是要讲完整性、准确性和差异性。

“怎么让机器去学习所有已经公开发表的数据？文献发表的数据就一定准确吗？化学空间非常广阔，现有的数据能覆盖所有的化学空间吗？如果只用某一部分的空间去训练AI模型，最后能准确吗？”刘建给出一连串各家企业面临攻克的问题。

王明泰和刘建都提到一个问题：还有一部分容易被忽略的数据，除了已经公开发表的数据，还有海量的数据在冰山之下，这部分数据有没有价值？

“很多项目最终以论文形式发表，一般至多公开20-40个化合物，那些活性不是很好的化合物是不会公开的，它们成为公开数据里找不到的部分，但这些数据对训练AI模型很重要，如果都是正向的数据，预测出来的结果是有偏见的。”刘建说道。

“不仅是成功的实验数据，失败的数据对AI模型来说同样重要且更珍贵。”王明泰说。

所以，在英矽智能，有一支维持在20-40人规模的清洗数据团队。同时，任峰认为，在95%的数据来自于公开数据的当下，拼的主要是算法，且算法也不是越多越好，而是要能被验证准确。

“以前我们按照不同的逻辑在Chemistry42中设计了170多个算法，后来在与外部合作和内部验证的过程中，我们发现其中大部分算法虽然能生成化合物，但最后都很难有活性，慢慢淘汰之后，目前我们保留了有40多个算法，这些都是经验证能够提高AI生成分子命中率的。”任峰介绍说。

这也是英矽智能坚持要有自己药物管线的重要原因——AI模型要落地检验。2023年6月，公司用于治疗特发性肺纤维化的INS018_055开启2期临床试验，该候选药物在短短30个月内完成发现和临床前阶段。这也是全球首款由生成式人工智能完成新靶点发现和分子设计的候选药物。

上海张江（集团）有限公司党委书记、董事长袁涛一直强调张江集团的主业要拥抱“产业”，而不仅仅是一个张江科学城的开发商，对帮助企业攻克数据瓶颈，他们也一直在想办法。

袁涛告诉澎湃科技，不管是通过数据的宏观解析来引导行业发展，还是通过数据的隐私计算方式来支撑企业个性化业务，都需要基于靶向需求来定义数据需求，以应用价值为导向、来开放和共享。对此，需要政府和行业各自再往前走一步，共同来逐步破冰。

任峰也提到，“这两年关于数据的调研越来越频繁，甚至探讨过在张江建‘数据岛’的概念，即所有数据在张江范围内使用，但不能出域。但确实比较难，现实是很多数据的归属现在仍不明确，这可能需要国家层面的讨论和立法。”

AI联盟：建“朋友圈”，打造创新“核爆点”

之前各家企业都在“各凭本事”，“各显神通”。比如晶泰科技用共性技术平台和实验积累，得到宝贵数据。而像英矽智能，他们也会对外授权其软件，对科研院所这类机构，他们不收取费用，只要能够用科研机构的数据。

那么，有没有一种可能，可以在张江这个区域内，不同分工、特点的企业实现优势互补，通过有商有量的协同，一起把AI+生物医药这个产业做大做强呢？

美迪西是一家积极拥抱AI技术的CRO（生物医药研发外包服务）公司。陈春麟曾在接受澎湃科技采访时提及自己当初推动张江AI制药联盟的初衷，正是因为CRO公司在AI制药生态圈里也有重要的一席之地：“很多AI技术公司没有湿实验室（通过在实验室里采用分子、细胞、生理学实验方法进行研究），会选择与CRO公司开展实验合作，对算法进行验证；同时CRO公司也会付费使用AI计算平台端口，帮助自身的新药研发。”

美迪西与英矽智能就是合作伙伴。任峰说，“我们设计完化合物，要做合成实验，就会找CRO来帮助我们执行。要让专业的人做专业的事。”

刘建也深有同感，他以默沙东化学团队为例，“20多年前我加入默沙东时，这个团队有1500人，后来全部实现业务外包，这不仅是降成本，而是更灵活。在药企，换靶点就是换方向，如果是外包的，可以换另一家擅长新靶点的CRO企业，但如果公司内部，就涉及裁员，会影响很大。”

刘建认为张江的生态圈非常有意思，英矽智能把一些实验的执行交给美迪西，但美迪西也不是所有的AI技术都要自己开发，他们也会用深势科技、碳硅智慧等企业的技术平台，来帮助做成药性的预测和设计。“实验过程中会用到一些特殊的细胞，这不需要我们自己去开发，张江有不少小的生物公司专门做特殊细胞，还有做类器官细胞的，可以买过来用。”

即便是美迪西，其业务也没有涵盖生物医药的整个产业链，“我们目前只做到IND申报，没有做临床试验那部分，虽然我们的工艺也能支持，但已经有很多做临床部分的CRO公司了。”

刘建在“2023张江AI智药论坛暨第三届AI研发创新论坛”上发言。图片来源：美迪西生物

在刘建看来，张江的CRO公司竞争态势日趋明显，他希望AI联盟可以促成CRO公司间的良性竞争，“重复投入只会消耗资源，每家公司都做自己最专长的部分，一起找客户，联合起来为客户服务。”

而2008年就来到张江的任峰的经验是：找侧重点不一样的CRO，95%以上的业务需求可以在张江一站式解决，“我每周可以跟CRO面对面开会，解决问题，AI追求效率，在张江使我们更高效。”这也是英矽智能选择将上海研发中心放在张江科学城的原因。

上述采访对象都对张江建成全国乃至全球AI制药高地充满期待。在他们看来，张江有高校、科研院所，有多元的供应商，有下游的客户（中外药企），有硬技术的提供方（华为、百度等科技公司）……AI制药高地的生态已然具备。

进一步，为了更好更快地打造张江AI制药高地，张江人还有着“走出张江”的自觉性和紧迫感。

“市场很大，很多人对AI制药的认识还不够，我们还需要组团走出去，要给市场传导正确的信息：AI能做什么，更重要的是AI不能做什么，否则都认为AI是全能的，一旦一件事情没做好，外界就可能认为AI制药整个理念都是错的。所以，走出去，促成对AI赋能生物医药的共识很关键。”任峰解释说。

今年9月，王明泰履新张江AI联盟秘书长，他也多次谈到行业对外发声的重要性，他将AI联盟喻为“朋友圈”，提出要建立联盟成员与金融机构、政府机构、药企、互联网企业、科研院所之间的日常联动，“促成行业标准和数据共享是个很好的方向，我们一定会努力。”