2019年，科学家们使用人工智能（AI）仅仅用时46天便发现了一种潜在的抗生素，然而仅仅使用传统方法却可能需要数年。2023年，AI设计的药物已经进入了临床试验，可用于治疗一些罕见病和癌症了。

随着现代科技飞速发展，生物技术也在不断地与人工智能相结合，正在彻底地改变我们对药物研发的方法。在过去，我们想要研发一款新药平均需要耗时10年左右、耗资将近数十亿美元，而如今，有了AI的帮助可以大幅度缩短这一过程。

一、 AI究竟是如何助力药物研发的

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药物研发是一个复杂且漫长的过程，涵盖多个阶段。其主要环节包括药物靶点发现、药物设计与合成、药物临床试验等。

1.药物靶点(靶点就像是锁芯，而药物则是钥匙)发现是确定与疾病发生、发展密切相关的生物分子作为药物作用的靶点。而AI不仅可以处理海量的生物医学数据，快速识别与疾病相关的潜在药物靶点，提高靶点发现的效率和准确性；还能够通过深度学习精准预测蛋白质的三维结构，帮助研究人员理解蛋白质功能与药物的相互作用，为靶点确定提供结构基础。

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案例：2024年，深圳希格生科的AI系统发现了靶向FAK蛋白的创新分子，助力治疗弥漫性胃癌的新药SIGX1094研发，使研发周期缩短60%，2025年初该药物获得FDA快速通道认定。

2.药物设计与合成是设计和合成具有特定活性和选择性的化合物分子。AI可以对大量化合物库进行虚拟筛选，快速筛选出具有潜在活性的化合物，这便减少了实验筛选的工作量和成本；AI可预测高效、经济且环保的合成路线，减少合成过程中的试错成本；借助机器学习，AI能分析大量实验数据，优化药物合成的反应条件，从而提高反应的产率和选择性。

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案例：（1）Halicin：MIT（麻省理工学院）研究团队利用AI发现的新型抗生素，能够杀死对传统抗生素具有耐药性的“超级细菌”；

     （2）Insilico Medicine（英矽智能）通过AI设计的抗纤维化药物已经进入了临床试验阶段。

3.药物临床试验可以确定药物的安全性和有效性，为药物的上市提供依据。AI可以优化试验设计，精准筛选并招募患者，实时监测和管理数据，通过多模态数据（把多模态想象成一个交响乐团，不同类型的数据就像是乐团里的各种乐器）分析评估疗效与安全性，还能优化试验流程，提高整体效率和质量。

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案例：Moderna（新冠疫苗公司）用AI加速疫苗研发，仅用42天就完成了候选疫苗设计。

二、AI制药将如何改变未来的医疗

1.更快：10年变1年，AI如何加速新药诞生

（1）从“试错”到“预错”缩短药物研发时间：在传统研发中，科学家需要合成数千种化合物→动物实验→临床试验，这整个过程就像买彩票，耗时长，耗资大；而AI制药只需大数据挖掘→虚拟筛选→优化设计，几乎不需要多少人力。

（2）AI+机器人实验室，24小时不间断研发。

2.更准：个性化医疗，你的药只适合你

通过分析你的基因、体重、年龄、耐药性等因素为你设计专属药物，极好地避免了药物的无效性，让你可以得到及时地救治。

3.更便宜：抗癌药从“天价“到”平价”

为什么抗癌药会这么贵?这正是因为传统研发成本太高，导致药企出售也高；而AI却减少了失败成本，使老药新用等让药价得到了显著的降低。

三、AI是否会取代人类制药专家

AI不会取代人类制药专家，但是不会用AI的人类制药专家一定会被会用AI的取代。AI制药的未来并不是取代人类，而是让人类更专注于工作，更准确地治愈他人，更有效地得到治疗。

供稿单位：重庆理工大学计算机科学与工程学院

作者：重庆理工大学 何敏

审核专家：梁钰霞

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来源: 重庆理工大学计算机科学与工程学院

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