清華大學兩院士團隊聯手攻堅中醫藥大模型

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清華大學兩院士團隊聯手攻堅中醫藥大模型

2024-04-29 15:21

來源:新華社

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從ChatGPT到Sora,從Kimi到Suno……一次次驚艷亮相,使人工智慧(AI)大模型這把“火”越燒越旺。人工智慧以一種直觀體驗,浸入到了生活的方方面面,讓人真切感觸到AI已從一個流行詞變成了實實在在的新質生産力,引領著新一輪科技革命和産業變革。


中華民族千年文化瑰寶中醫藥,也在“人工智慧+”的嵌入下,從中醫診斷、新藥發現、數據挖掘等多個環節,標注出了發展的新刻度。據不完全統計,截至2023年年底,隨著技術的持續發展和市場需求的擴大,投身“人工智慧+中醫藥”的企業數量已超百家。

最新消息是,近日,同出自清華大學孵化成果的博奧晶方和水木分子宣佈,雙方將基於在中醫藥原創研發數據積累、大模型創新演算法開發方面的資源優勢,重點聚焦中醫藥AI大模型共建、中藥研發新模式探索以及交叉創新人才培養等領域開展深度合作。

AI將是未來中醫藥發展的關鍵一環

AI輔助賦能新藥研發,一直被認為是醫療AI中頗有發展前景的細分領域,有數據顯示,全球已經有700多家AI智藥企業,共有幾十款AI藥物進入臨床試驗階段。

從“人工智慧+中醫藥”不斷升溫的態勢來説,不僅是因為強強聯合下展現出的巨大潛力,更是契合當前全球AI技術競爭的邏輯變化——向應用、生態層面延伸,向千行百業“下探”。

數據是人工智慧大模型變得“聰明”的關鍵,而中醫藥幾千年積累的知識寶庫正是最優質的數據資源。然而中醫藥面臨作用原理説不明白、講不清楚的“黑箱”問題,如何在中醫理論經驗基礎上,進一步用現代科學方法解析中醫藥的作用原理,優化提高中醫藥臨床療效,是中醫藥現代化過程中的主要任務。

值得注意的是,國際醫藥界正利用其資金、技術、人才等優勢,佈局中醫藥研究,開發高附加值産品。例如,瑞士的羅氏制藥以八角茴香中藥作為原料生産磷酸奧司他韋,從1公斤八角茴香到生産“達菲”,附加值躍升逾1100倍。中國傳統中藥冬蟲夏草,瑞士諾華制藥將其開發為每盒價格達1萬元人民幣的芬戈莫德。另據數據顯示,我國90%以上的原創藥物來自國外,90%以上的藥品標準來自國外,一旦遭遇極端情況,醫療領域將面臨巨大問題。

中國工程院院士、清華大學生物醫學工程學院講席教授程京表示:“在今年全國兩會上,我建議要儘快設立重大專項,尤其是基於北京市在AI和中醫藥領域的資源優勢,支援大學和企業聯合開展‘用顛覆性技術構建中醫藥AI大模型’重大系統化工程,守住中國人生命健康紅線。”

“正是基於對共建中醫藥AI大模型迫切性認識的高度一致,我們和水木分子的合作幾乎是一拍即合。”博奧晶方董事長楊越説道。

搶佔中醫藥AI大模型高地

雖然博奧晶方和水木分子成立時間都不長,但作為同出於清華大學孵化成果的兩支團隊在各自領域可謂出道即巔峰。

2021年,為了推動程京院士建立的分子本草技術産業化發展,博奧晶方應運而生。通過這項首創的基於分子信號通路的中藥高通量篩選與智慧組方技術,博奧晶方實現了中醫藥理論體系形成符合現代科學慣例的數據化表達方式,從而為破解中醫藥面臨的現代化與傳統之間的系統性挑戰蹚出了一條有效路徑。

目前,博奧晶方已形成了獨有的世界超大規模中藥分子功能實驗數據庫和全景化疾病通路數據庫,檢測了1200多種中藥和食品提取物對人體10大系統疾病細胞模型作用的10億級真實基因表達數據,涵蓋3000萬條藥物功能核心信號通路數據,且數據庫將進一步擴充海洋藥物種類,以及更多的細胞模型種類例如幹細胞數據。

“大模型的出現可能會加劇全球範圍內的知識壟斷,放大創新藥研發的國家間差距。所以我們與水木分子的合作,就是希望能夠借助其在人工智慧和生物醫藥大模型領域的研究和開發經驗,通過共建中醫藥AI大模型,加速激活博奧晶方在中醫藥領域的優質數據資源,為中醫藥的個性化診療、創新藥開發打造一款得力的智慧助手。”楊越説道。

據了解,作為清華係大模型創業公司,水木分子由中國工程院院士張亞勤創辦的清華大學智慧産業院(AIR)孵化成立,清華大學國強教授、AIR首席研究員聶再清擔任首席科學家。水木分子致力於打造生物醫藥行業的基礎大模型及新一代對話式藥物研發助手ChatDD。ChatDD基於水木分子千億參數多模態生物醫藥對話大模型底座 ChatDD-FM,具備專業知識力、認知探索力和工具調用能力。作為生物醫藥研發助手Copilot可以服務醫藥研發全流程場景,從立項調研,早期藥物發現,臨床前研究到臨床試驗、藥物重定位等各環節。

“水木分子的ChatDD基礎大模型與博奧晶方在中醫藥現代化研發領域將開展深度合作。ChatDD模型的先進演算法和數據處理能力,結合博奧晶方在中醫藥研究方面的專業積累與高通量試驗平臺,將共同推動中醫藥研究向精準醫療邁進。這一合作將不僅是技術與知識的結合,更是對未來醫療健康領域的一次大膽探索。”聶再清表示。

“單點擊穿”從探索中醫藥研發新模式開始

面對中醫藥的博大精深,“人工智慧+中醫藥”的前景充滿了想像,但對於博奧晶方和水木分子來説,摒棄泛泛而談,在探索中醫藥研發新模式上追求“單點擊穿”更顯合作的務實。

在水木分子看來,藥物研發具有長週期、高成本和高風險特點,從藥物的發現、臨床前研究、臨床試驗到最終的藥物審批,每一個階段都充滿了挑戰和不確定性。藥物研發的“雙十定律”顯示:成功研發一款新藥,通常需要超過10年的時間和10億美元的成本。而利用AI技術加以輔助,時間和資金成本將會大幅降低。耗時從“年”到“月”,投入成本也將倍數下降。

目前全球範圍內還未有AI開發的藥物能夠成功穿越Ⅱ期臨床試驗的“死亡之谷”。據不完全統計,2023年全球至少有6條已進入臨床階段的AI藥物管線停止研發,且都倒在了關鍵性Ⅱ期臨床。

“在我們看來,這可能是因為目前可供AI訓練的生命資訊數據還不夠多,理解還不夠聰明導致的。”水木分子聯合創始人、首席技術官喬木博士表示,“我們對博奧晶方的分子本草技術,在中藥組方篩選、組方優化、功效成分篩選、復方功效評價、適應證預測、聯合用藥預測等方面的獨特優勢充滿信心。這次合作將有望推動中醫藥研究進入數據驅動、大模型賦能的新範式,為中醫藥研發提供更加科學、精準的方案,甚至在合作中我們看到了反向推動人工智慧創新模型範式發展與建立的可能。”

在創新藥物開發中,第一步也是最重要的一步是確定與疾病病理生理學有關的適當靶標,疾病靶標發現是藥物開發的關鍵環節。此次雙方合作的“單點擊穿”則是疾病信號通路靶標挖掘過程,通過人工智慧對生命語言的理解,提高在藥物靶標發現過程的效率和準確性。

不難看出,在務實的合作背後,水木分子也滿懷雄心。水木分子聯席首席科學家李秀艷博士表示:“就像當年雲計算一樣,中國的技術優勢在應用。很多技術我們能實現領先,不是靠技術的先進性、先行性,而是靠我們巨大市場形成的應用能力,然後反哺、積累我們在特定應用下的技術,最終實現反超。”

“不過,當前最讓我們感到‘卡脖子’的問題是交叉創新的人才。”楊越表示,博奧晶方和水木分子在各自領域上具備優秀的人才優勢,但隨著雙方接觸的不斷深入,“中醫藥+人工智慧”的交叉創新人才需求迫切。“這同樣是整個行業的共性問題。”

為此,在博奧晶方和水木分子的合作中,共建中醫藥+人工智慧交叉創新人才培養基地被列在了合作協議內容中。雙方將基於此次匯聚了行業頂尖演算法、醫藥、工程人才的團隊合作,並通過共建博士後科研工作站等多種形式,培養更多“中醫藥+人工智慧”領域交叉創新人才,惠及整個賽道。

【責任編輯:郭一嘉】
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