张佩宇 未来做新药好药需要更先进技术

本文转自：新民晚报

坐落在自带创新基因的张江，晶泰科技也足够“时髦”。墙上醒目贴着使命：让AI（人工智能）流淌进每一款新药，让患者更快地获得有效治疗。

人工智能+生物医药，上海三大先导产业，一下占了俩；程序员+白大褂，神奇组合让新药研发速度大大加快。晶泰科技首席科学官张佩宇会带来访者走一条具“视觉冲击”的参观路线：先上二楼，看看“摇瓶子”的“白大褂”们；转身下电梯，目前全球最大的生物医药机器人自动化工站集群，让人眼前一亮。“这也是一条新质生产力之路。”张佩宇笑说，“要做新药、好药，就需要更先进的技术。”

AI+机器人“撑起”未来实验室

晶泰科技AI机器人实验室的玻璃上，贴着“未来实验室”字样。向内望，几乎不见人影，100多台分工明确的机器人正在开展高通量药物研发实验。它们轻柔地旋开试管，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。物流机器人自由穿梭，每一个工站步骤后，它们会将化学试剂准确“配送”到下一个工站。

在张佩宇看来，AI机器人实验室像“搭乐高”，由一个个不同模块组成，“它和工厂自动化产线又不一样，产线讲求标准化和流程化，而实验室研发需要高柔性。”

常人理解中，做实验是“硬”的，为何要追求“柔性”？张佩宇解释，在AI机器人实验室里，有三层逻辑：底层是物质流，即物质的流动，化学试剂、耗材等物料是否能通过物流机器人在对应的工站间、在仓储货架上准确流动；中间层是信息流，机器人工站内有哪些化学反应，具体进展到哪一步……这些需要信息化系统来掌握；最高层是决策流，结果产生后如何去分析，需不需要补充实验，是否已产出科学家想要的产物……这些需要人工智能“大脑”来决断。

“很高兴，从物质流到信息流，再到决策流，我们都打通了。”张佩宇兴奋地介绍，“AI机器人实验室的操作系统和调度系统是晶泰科技自主研发的，机械臂等少数标准化硬件设备则是由合作伙伴提供。”他说。

可不是，一台台机械臂上赫然可见“ABB”等国内外机器人厂商标签，“张江有完善的机器人产业生态，我们能够与国内外先进机械臂厂家实时联络，他们也能根据我们的需求打造最适合的机器人硬件。”

AI渗透药物研发每一步

要理解药物和靶点的关系，没有比钥匙和锁更形象了。人们熟悉的作用于单一靶点的药物发现，只需要弄清楚锁芯——靶点口袋的结构，药物化学家就能据此去寻找一把最合适的钥匙。

“药物研发，最关键是找到那把‘钥匙’。因为不知道哪把钥匙最合适，科研人员需要设计各种各样‘钥匙’试着‘开锁’。”张佩宇表示，“有了AI机器人实验室，科研人员能迅速针对某个靶点，产生大量化合物，形成化合物库，也就是‘钥匙库’。”

二楼的“白大褂”和一楼的机器人又有何关联？张佩宇给出八个字：手脑并用，干湿结合。他这样解释：想要合成自然界中不存在的化合物，需要经历干、湿两步，干实验就是设计分子——人工智能“大脑”帮助人类科学家在更大的化学空间探索，“画”出“理想钥匙”图纸；湿实验是在机器人协助下，打破双手边界，在AI机器人实验室里把它们造出来。两者结合，不仅能帮助科研人员获得更高质量药物研究成果，并显著提升科研效率，乃至实现从0到1的突破。

“晶泰科技药物研发的核心是通过人工智能做精准的分子设计和优化，通过机器人实验，不仅把分子们做出来，更重要的是，反馈得到的数据能帮助AI建模和迭代优化。”张佩宇解释，新药研发就像是漏斗“大浪淘沙”，漏斗口开得越大，找到“最终答案”的可能性也就越高；可找出答案也要时间，此时AI就能提高效率，预测哪一个分子最有可能成药；之后AI还会推荐实验条件、反应步骤……“可以说，AI在药物研发的全链条里都能发挥作用。”

记者了解到，有了AI机器人创新研发平台后，药物研发时间大幅缩短，所需合成的化合物数量也由原先的成千上万降低到数百个乃至几十个；而苗头化合物和先导化合物发现的准确率也提升了10倍以上。

从人力密集走向数据密集

“生物医药是创新浓度很高的行业。”张佩宇感慨，药物研发专利一旦过期，仿制药就会冒头。目前，世界上仍有数千种疾病面临“无药可医”甚至“无药可用”的困境，而传统药物发现耗时漫长成本高昂，且伴随极高的失败率，“低悬的果实已经摘得差不多了，接下来新药研发会更难，需要更好的技术去支持。”

在他眼中，企业追寻的新质生产力之路，是从人力密集型走向机器人密集型，而最后一步，是数据密集型。“其实，你也可以将这100多台机器人看成是数据产生的基础设施，它们能产生各式各样的数据。对AI制药企业来说，未来的竞争很大程度上取决于谁能拿到高质量、低成本的数据。”张佩宇很骄傲，晶泰科技目前已逐渐形成AI、自动化实验和数据之间的相互正反馈。

他透露，晶泰科技正在研发生物医药领域的垂直大模型，可通过AI生成符合要求的小分子和蛋白类药物。机器人每天产生的数据，无论成败，都将是垂类大模型能力提升的优质燃料。近年来，AI+生物医药已成国际热捧的新赛道。晶泰科技也与众多跨国药企、国内知名药企达成合作，全球排名前20的跨国药企中，有16家已与这家中国企业建立合作关系。去年5月，晶泰与礼来签署了一项AI小分子新药发现合作，预付款及里程碑总收益达2.5亿美元，刷新当年中国AI制药单管线金额纪录。

张佩宇特地带记者看了看由全体员工共创的吉祥物“晶尼斯”。它的原型是鲸，不仅和“晶”同音，更重要的是，鲸是少数战胜癌症的生物，打破了体型越大、细胞越多越容易患癌的定律。“这也是我们的使命，让AI流淌进每一款新药，让患者更快获得有效治疗。”张佩宇说。本报记者 郜阳

【行业链接】

近年来，传统新药研发处于较难突破的瓶颈期，亟需借助新的技术帮助实现降本增效，助力原始创新。人工智能凭借强大的自适应特征和学习能力，可将算法、推演等核心能力应用到新药研发的各个环节，在保证分析质量的同时，大幅降低药物研发成本，提高研发效率。当前全球排名前20的知名药企，普遍采用AI开展药物研发，有企业甚至提出了“All in AI”的口号。

【人物名片】

>>>张佩宇

晶泰科技首席科学官，致力于人工智能和高精度物理模型在新药新材料研发中的源头创新。主持开发了公司的药物研发平台，结合人工智能和机器人等技术，应用于新药新材料的筛选与设计。目前担任中国药促会药物研发委员会委员、医药数字化委员会委员，曾获“材料基因工程青年科学家”一等奖、WAIC人工智能产业创新十大杰出人物等称号。