你也許聽過這個判斷:21世紀是屬於生物學的世紀。近年來,突飛猛進的AI技術讓越來越多人相信:21世紀是屬於AI的世紀。AI驅動型生物制藥企業百奧幾何恰恰處於二者的交叉地帶:生成式AI大模型與生物製造。
本期「看見新力量」欄目與百奧幾何創始人唐建博士進行對話,由他帶我們走進數字生物的創新之旅。
立於兩大領域技術突破的浪潮之巔,百奧幾何努力摘取數字生物領域的皇冠「蛋白質設計」。百奧幾何創始人、CEO唐建是AI制藥頂級科學家。從北大博士階段開始,唐建一直專注開發AI深度學習技術用於圖結構數據(也叫圖機器學習,圖神經網路)。他是國際上圖機器學習領域的開創性學者之一,發表的代表性論文LINE單篇引用次數接近6,000次。赴美深造後,唐建在2017年成為Mila實驗室(加拿大魁北克省人工智慧研究中心)的教授,與深度學習三巨頭之一、AI之父、圖靈獎獲得者Yoshua Bengio一起共事,並且開始探索利用圖機器學習、生成式AI用於藥物研發。唐建博士團隊也是國際上最早利用AI技術進行藥物研發的少數幾個AI團隊之一。
創立百奧幾何前,唐建團隊已經聯合英偉達、英特爾、IBM等公司,發佈了針對大分子藥物研發的開源機器學習平臺TorchProtein。去年,唐建創立百奧幾何同時邀請到Yoshua Bengio擔任首席科學顧問。現在,百奧幾何在「蛋白質設計」重點應用領域「抗體藥物設計」和「合成生物學關鍵分子酶設計」展開佈局,攜手阿裏雲,共同加速打造“數字生物領域的OpenAI”,開啟數字生物新紀元。
爆發前夜:AI大模型加速數字生物領域進化
生物製造被許多媒體稱之為“第四次工業革命”。隨著AI大模型激發新一輪技術革命,極大加速了生物製造的數字化和智慧化。高通量的基因合成、基因測序、基因編輯等突破性生物技術帶來了生物領域的數據大爆發,給AI創造了巨大的機會。今年12月召開的中央經濟工作會議特別提到要大力發展數字經濟,加快發展人工智慧,打造生物製造等若干戰略性新興産業和未來産業新賽道。技術突破與政策利好頻頻出現,數字生物賽道已處在爆發前夜。
闖入賽道的百奧幾何致力於通過生成式人工智慧(AIGC)理解生命語言,重新構建蛋白質藥物發現及設計過程,打造可編程的蛋白質。
為此,百奧幾何與阿裏雲正式簽署合作協議,雙方將共同投入資源,推動大分子藥物領域相關的大型模型演算法研發,通過阿裏雲強大的計算能力和技術支援,加速模型訓練、推理和上線部署的效率。同時雙方將共同構建AI大分子藥物從頭設計與優化的行業生態,聯手賦能生物製造的數字化、智慧化升級。
同時,在阿裏雲深厚的行業積澱和服務群體的支援下,百奧幾何得以更高效地獲取市場機會。未來,雙方也將攜手通過行業大會等方式,面向生物醫藥企業、園區、科研機構提供平臺化服務,加速業務落地。
瞄準數字生物行業的皇冠:蛋白質設計
百奧幾何之所以專注「蛋白質設計」,努力摘取這頂數字生物行業的皇冠,與百奧幾何技術的前沿性與獨創性息息相關。
“生物學研究蛋白質分子結構,本質上是研究原子和原子之間的關係,實際上就是一個三維的圖結構”,因此百奧幾何自主研發的幾何深度學習在這方面有獨特的優勢。唐建介紹,有別於大部分AI團隊所做的電腦視覺、自然語言處理研究,數字生物行業應用AI技術進行蛋白質設計的兩大重點應用領域是生物藥與合成生物學。
AI風口下,AI制藥和分子結構建模更多是針對化學藥這樣的小分子藥物。而以生物藥、抗體藥為代表的大分子領域,正是AI大模型技術突破後出現的新藍海。唐建表示,因為傳統的生物藥依靠動物和人體免疫過程産生抗體,需要經歷漫長的實驗週期。而AI技術可以直接通過生成實驗設計出抗體分子,就像快速為鎖配到了合適的鑰匙,讓實驗靶點更加精準,大量減少實驗數量,提高成藥成功率。
因此,百奧幾何正在打造「抗體設計」解決方案,以解決傳統大分子藥物制藥成本高、週期長、成功率低及難成藥等問題,助力藥廠、實驗室等客戶為挽救患者生命提供創新型藥物。
此外,百奧幾何還在研發「合成生物學領域重要分子酶設計」的解決方案,希望將AI技術深度應用於更多行業。“傳統模式下,酶的優化依靠自然進化或者生物進化手段”,唐建形容,這就如同在很大的空間裏隨機搜索目標,但AI深度學習不再是隨機搜索,可以有目的地提升酶的功能特性。
因此,當百奧幾何攜手阿裏雲,通過AI技術為生物製造提供數字化、智慧化解決方案,為生物醫藥、生物實驗室、合成生物學領域企業賦能,將大大推進合成生物學領域發展,為農業、食品業、新能源與材料研發等行業帶來創新方案。
除了持續提供「蛋白質設計」創新解決方案,百奧幾何與阿裏雲的合作項目被寄予了助推生物製造行業智慧化發展的厚望。而融合阿裏雲算力和一系列産品能力的數字生物領域生成式AI模型正在成為相關行業的強力推進器。
行業推進器:打造“數字生物領域的OpenAI”
簽署合作協議後,百奧幾何將和阿裏雲加快打造“數字生物領域的OpenAI”。目前,百奧幾何已經研發生成式AI SaaS平臺GeoBiologics,這是一站式AI抗體設計與優化平臺,融匯了百奧幾何的一系列前沿AI演算法,以直觀、可視、易用的圖形界面為抗體設計提速增效,目前已經部署在了阿裏雲上。
唐建介紹,GeoBiologics專為藥企和研究機構的藥物研發科學家打造,他們對於藥物研發數據的安全性要求極高。為此阿裏雲提供了“雲盒+無影”兩大産品結合的解決方案,並調用了安全可靠、彈性可伸縮的雲計算服務,高可靠的雲存儲服務、安全合規服務等産品能力。
其中阿裏云云盒可以滿足企業數據本地留存和處理、低延時等業務場景需求,還可以使客戶能夠在本地彈性、靈活地使用公共雲的産品和服務。無影為科學家們提供了安全、易用、高效的遠端桌面服務,幫助科學家們隨時隨地、合規安全的開展工作。
阿裏雲這套産品組合完全兼顧了本地部署和靈活易用的需求,不但能有效保障藥物設計中的數據安全,還有效提高了GeoBiologics平臺的易用性和穩定性,同時降低了運維成本,提升了藥物研發的效率。
“未來60%的商品都將通過生物製造的方式産生,就像網際網路重構整個製造業”阿裏雲解決方案總監施澤晶表示,隨著百奧幾何生成式AI平臺模型參數規模越來越大,阿裏雲也會在工程化和算力層面為模型訓練和推理加速,進一步為百奧幾何降本增效。
唐建很喜歡李開復的一句話:“人們總是高估技術短期帶來的改變而低估長期帶來的變革”,在他看來,大眾對於數字生物行業的認知也面臨類似的狀況。因此,百奧幾何的團隊將會以創業家的精神為長期主義奮戰,也會以科學家的態度一步一個腳印前行。
“我們未來一個非常大的重點是走向國際化”,唐建表示。阿裏雲也將通過自身技術和合規的服務和保障能力,助力百奧幾何的全球化佈局“揚帆出海”。