近年來,人工智能在藥物研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)深化,在靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、分子設(shè)計(jì)、臨床前研究等環(huán)節(jié)已展現(xiàn)出顯著潛力。然而,盡管技術(shù)不斷突破,AI仍未能真正成為覆蓋藥物研發(fā)全流程的先進(jìn)生產(chǎn)力。行業(yè)普遍面臨研發(fā)周期漫長、成本高企的“雙十困境”——平均超十年時(shí)間、數(shù)十億美元投入,成功率卻依然偏低。在此背景下,如何系統(tǒng)化整合AI能力,推動(dòng)研發(fā)范式根本性變革,已成為整個(gè)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)亟待破解的命題。
當(dāng)前,AI在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用仍面臨多重結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)。首先,生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)雖然總量龐大,但缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與有效治理,數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴(yán)重,高質(zhì)量數(shù)據(jù)難以流通與整合,制約了AI模型的訓(xùn)練與進(jìn)化。其次,AI工具雖多,卻呈碎片化分布,使用門檻高,且彼此之間協(xié)同不足,難以融入完整的研發(fā)工作流。更為關(guān)鍵的是,干實(shí)驗(yàn)(計(jì)算模擬)與濕實(shí)驗(yàn)(實(shí)際驗(yàn)證)之間缺乏高效、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)回流機(jī)制,導(dǎo)致AI優(yōu)化閉環(huán)難以形成,制約了研發(fā)效率的持續(xù)提升。

(圖源:北電數(shù)智)
面對(duì)這些深層次、系統(tǒng)性的挑戰(zhàn),單純的算法優(yōu)化或單點(diǎn)工具創(chuàng)新已不足以破局。行業(yè)呼喚能夠貫通數(shù)據(jù)、工具、驗(yàn)證與協(xié)作的“AI+制藥解決方案”,構(gòu)建真正以AI為核心驅(qū)動(dòng)力的新一代研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施。立足現(xiàn)狀,北京電子數(shù)智科技有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“北電數(shù)智”)提出了以“多智能體協(xié)同藥物研發(fā)平臺(tái)”為核心的系統(tǒng)性方案,致力于從底層重構(gòu)AI制藥的實(shí)踐范式。
北電數(shù)智認(rèn)為,AI制藥的突圍關(guān)鍵在于打破數(shù)據(jù)、工具知識(shí)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之間的結(jié)構(gòu)性斷鏈,打造開放、協(xié)同、可進(jìn)化的數(shù)字研發(fā)基座。為此,北電數(shù)智構(gòu)建了覆蓋“數(shù)、算、模、用”的一體化AI制藥共性技術(shù)平臺(tái),旨在系統(tǒng)性解決研發(fā)中的生產(chǎn)資料與生產(chǎn)工具問題。
在數(shù)據(jù)層面,平臺(tái)通過可信數(shù)據(jù)空間與標(biāo)準(zhǔn)化治理體系,整合多組學(xué)、臨床與藥物化學(xué)等多源數(shù)據(jù),并借助隱私計(jì)算等技術(shù)保障數(shù)據(jù)安全合規(guī)流通,構(gòu)建高質(zhì)量、可用的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)資源池。在算力層面,平臺(tái)集成高性能計(jì)算資源,通過智能調(diào)度支持大規(guī)模分子模擬與深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練。在模型層面,北電數(shù)智著力構(gòu)建面向AI4S的垂類模型庫,持續(xù)優(yōu)化模型在任務(wù)理解、任務(wù)綜合評(píng)價(jià)方面的表現(xiàn)。在應(yīng)用層,北電數(shù)智則將各類AI工具封裝為標(biāo)準(zhǔn)化、可插拔的微服務(wù),形成覆蓋靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)至候選藥物優(yōu)化的完整工具鏈,進(jìn)一步降低使用門檻。
然而,擁有先進(jìn)的生產(chǎn)資料與工具,并不等同于擁有了全新的生產(chǎn)力。要將“數(shù)算模用”一體化平臺(tái)所匯聚的數(shù)據(jù)、算力、模型與工具,真正轉(zhuǎn)化為高效的研發(fā)動(dòng)能,還要重構(gòu)其運(yùn)作與協(xié)作范式。為此,北電數(shù)智構(gòu)建了其AI+制藥解決方案的核心智能中樞——多智能體藥物研發(fā)平臺(tái)。
多智能體藥物研發(fā)平臺(tái)的核心突破,在于其改變了研發(fā)任務(wù)的執(zhí)行與協(xié)同模式。它將傳統(tǒng)單點(diǎn)、線性的研發(fā)協(xié)作,升級(jí)為由多個(gè)專業(yè)化AI智能體并行協(xié)同的“首席智能體科學(xué)家軍團(tuán)”。各智能體在統(tǒng)一架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)任務(wù)自動(dòng)分發(fā)、工具調(diào)用與信息實(shí)時(shí)交互,從而將碎片化工具與數(shù)據(jù),智能地整合為有機(jī)的整體。北電數(shù)智還重新定義了人機(jī)協(xié)作關(guān)系:AI智能體承擔(dān)高并發(fā)、高重復(fù)的數(shù)據(jù)處理與模擬任務(wù),解放科學(xué)家的時(shí)間與精力;科學(xué)家則更專注于提出創(chuàng)新假設(shè)、進(jìn)行知識(shí)融合與關(guān)鍵決策,共同推動(dòng)研發(fā)邊界的拓展。

多智能體藥物研發(fā)平臺(tái)致力于構(gòu)建干濕實(shí)驗(yàn)閉環(huán)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)、結(jié)構(gòu)化地反饋至計(jì)算層,驅(qū)動(dòng)模型持續(xù)迭代與優(yōu)化,使整個(gè)系統(tǒng)具備自我增強(qiáng)與持續(xù)進(jìn)化的能力;同時(shí)集成動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜,吸收最新科研成果,為智能體提供知識(shí)約束下的推理與規(guī)劃能力,推動(dòng)研發(fā)網(wǎng)絡(luò)向更高階的群體智能演進(jìn)。
目前,北電數(shù)智已與大型科研機(jī)構(gòu)展開聯(lián)合實(shí)踐,共同構(gòu)建包含“計(jì)算與工具集成引擎”“多智能體執(zhí)行與決策引擎”及“知識(shí)引擎與群體智能”在內(nèi)的全棧研發(fā)體系。雙方通過一體化平臺(tái)與多智能體工作流,推動(dòng)在疫苗、抗體等領(lǐng)域的藥物研發(fā)方式革新。
當(dāng)前,AI在藥物研發(fā)領(lǐng)域的深入探索,正從單點(diǎn)技術(shù)突破邁向系統(tǒng)性能力構(gòu)建的關(guān)鍵階段。北電數(shù)智AI+制藥解決方案代表了行業(yè)為解決數(shù)據(jù)孤島、工具碎片化與驗(yàn)證閉環(huán)缺失等結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)所做的一種系統(tǒng)性嘗試。當(dāng)然,任何新范式的成熟與普及都非一蹴而就,其最終價(jià)值仍需在更廣泛、更長期的研發(fā)實(shí)踐中接受檢驗(yàn),并依賴于算力進(jìn)步、數(shù)據(jù)治理、模型可靠性以及跨學(xué)科人才等多重因素的共同支撐。

