2021年国内AI制药领域融资总金额超80亿！影响AI制药火热发展的4点底层逻辑丨2021年度盘点
2021年，国内AI制药领域再延续2020年资本市场的火热，掀起“狂奔猛进”的发展浪潮。
无论是“老兵”还是“新兵”，优秀的AI制药选手们都在资本场上获得了认可。动脉网对2021年国内40余家AI制药企业的融资情况做了统计和分析。
据动脉网不完全统计，2021年，国内AI制药领域共发生34起融资事件，其中3起融资事件未披露融资轮次，4起融资事件未披露融资金额。国内AI制药领域34起融资事件涉及融资总金额为834,521.36万元，平均单笔融资金额为24,544.75万元。
注：在本次统计中，融资额未披露事件的融资金额均计为零；融资额为数千万元/逾千万元均计为1千万元；融资额为数亿元/逾亿元/超亿元均计为1亿元。
2021年国内AI制药领域融资情况一览
在国内AI制药领域34起融资事件中，处于种子轮/天使轮融资轮次的企业包括9家，占比26%；处于A轮系列融资轮次的企业最多，一共包括16家，占比47%；处于B轮系列融资轮次的企业包括4家，占比12%；处于C轮系列融资轮次的企业仅包括1家——英矽智能；处于D轮系列融资轮次的企业同样只包括1家——晶泰科技。
可以看出，国内AI制药领域大部分初创企业还处于早期融资阶段，融资轮次集中在种子轮/天使轮以及A轮，B轮及B轮以后的企业占比不到1/3。目前,国内AI制药领域只有英矽智能（C轮）以及晶泰科技（D轮）步入后期融资阶段，尚没有AI制药企业进入IPO。
总的来说，国内AI制药领域尚处于初期发展阶段，离产业成熟还有很长的一段路要走。同时以上统计也说明该领域对于新兴入局的AI制药选手尚为友好，在目前阶段仍有不错的冲刺发展机会。
2021年国内AI制药领域的融资总金额超80亿，已经是相当庞大的数额。资本市场的热情充分验证了AI制药领域的火热，IT+BT融合发展之势不可阻挡。
那么，影响AI制药火热发展的底层逻辑是什么？
其一，是近年来AI技术的不断突破与发展。
从16年的AlphaGo, 17年的AlphaZero, 18年的AlphaFold, 到现今的AlphaFold2, 深度学习算法的不断突破与长足发展，算力的大幅提升，让我们明显感受到人工智能时代发展的震撼力量。其中，在2021年7月由DeepMind推出的AlphaFold2在“蛋白质折叠问题”上取得的突破性成果，更被号称是解决了“一个困扰生物学家50年的问题”。
此前，复杂的蛋白质结构只能通过艰苦的实验分析来确定，但现在可以对成千上万的蛋白质和相互作用蛋白质的复合物进行快速计算——Deepmind宣布，AlphaFold2已经预测出超过35万种蛋白质结构，涵盖了98.5%的人类蛋白质组以及20种生物的蛋白质。与此同时，由生物技术领域突破和成本下降带来的生物医药大数据的加速积累，为AI在生物医药领域的应用提供了客观条件。
其二，新冠疫情驱动市场对生物医药行业给予了前所未有的关注，人们对于新技术和新方法的应用需求加大，刺激了整个AI制药市场的火热发展。AI+药物研发作为市场想象空间巨大的交叉领域，同时受到来自TMT和医疗这两大类行业资本的追捧。
新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情发生后，越来越多的生物医药企业和研究机构通过将其业务与 AI 结合来完成创新突破，以加速药物研发进程。其中一个非常形象的例子是在AI的助力下，新冠疫苗的开发周期大幅度缩减。在新冠病毒出现之后的第一时间，中国科学家在2020年1月份就找到了病毒基因的序列，三个月之后，蛋白质的结构就被解析出来，此后一个月，病毒和人的交互的方式也被解析出来。去年年底疫苗进入临床实验，今年开始大规模使用。不管是灭活疫苗，还是mRNA疫苗，这可能是人类历史上最快的一次用人工智能加速疫苗开发的例子。
另外，新冠肆虐下，在制药界寻找新冠解药的赛道中，AI同样贡献了出色的表现。2020年11月19日，美国FDA授予巴瑞替尼（Baricitinib）与瑞德西韦联用疗法紧急使用授权（EUA），用于治疗需使用吸氧、有创呼吸机或体外膜肺氧合（ECMO）的确诊或疑似患者。与其他新冠特效药不同，发现巴瑞替尼具有阻断新冠病毒感染和抗炎症功能的不是人类，而是AI。
巴瑞替尼是Janus激酶家族中JAK1和JAK2的一种抑制剂，最早于2017年在欧洲获批后，在超过70个国家上市，主要用于治疗中度和重度类风湿关节炎。该药最初由美国公司Incyte研发，礼来公司后获授权推广；2019年该药的全球销售额为4.26亿美元。
早在2020年2月3日，英国BenevolentAI公司在《柳叶刀》杂志发表论文称，通过其研发的AI平台检索海量科学文献，发现巴瑞替尼或可用于治疗新冠。礼来方面则在5月8日开展巴瑞替尼与瑞德西韦联用的ACTT-2临床III三期实验，其结果于10月公布。礼来方面称，临床试验数据显示，该疗法对于降低重症患者病死率效果明显，相比仅用瑞德西韦，该疗法在两个病人亚组中使病死率分别下降60%和43%。
面对新冠疫情，AI展现出不俗的效率。
其三，不同AI制药公司持续公布的令人振奋的突破进展，使得该领域热度持续攀升；以Schrodinger、Relay、Recursion和Exscientia等为代表的多家明星AI制药公司敲钟上市，更为整个AI制药市场猛添“柴火”，使得资本入场更加汹涌。
2020年2月，英国Exscientia公司与住友制药合作开发的长效5-羟色胺受体（5-HT1A受体）激动剂DSP-1181在日本启动I期临床试验，用于治疗强迫症（OCD）。Exscientia宣称，这款候选药物分子是全球首款完全由AI设计并进入临床试验的AI候选药物，整个项目从提出概念到进入临床，用时不到一年。
2021年2月，英矽智能（Insilico）也宣布公司全球首次利用AI发现了一种全新机制的用于治疗特发性肺纤维化(IPF)的临床前候选化合物。该项目把新药研发周期缩短至18个月，成本降至260万美元，远优于传统新药物研发耗时2-5年、投入1098万美元的平均数据。
紧接着，在2021年4-5月，Exscientia先后宣布其第二款AI药物（EXS-21546；一款A2a受体拮抗剂；适应症包括胰腺癌、肺癌等）以及第三款AI药物（DSP-0038；一款双重靶向5-HT1A激动剂和5-HT2A拮抗剂；适应症是阿尔茨海默病）均进入临床开发阶段。
2021年12月，英矽智能（Insilico）宣布在 12 个月内发现两款靶向PHD2 的临床前候选化合物——ISM012-077和 ISM012-042，分别用于治疗肾性贫血和炎症性肠炎。
在AI制药的二级市场上，包括Schrodinger、Relay、Recursion、Exscientia在内的多家AI制药明星公司收获了大量来自市场的热切关注。从上市当天表现来看，Schrodinger、Relay、Recursion、Exscientia分别上涨了65%、75%、73%以及38%。其中，作为行业内首家登陆纳斯达克的AI制药公司，Schrodinger的股价从首发价17美元一度涨到了近百美元。从整体市值来看，目前这几家公司的市值约在 25-35 亿美元之间上下浮动。
近日，英国明星 AI 制药公司 BenevolentAI 也宣布将与Odyssey Acquisition（AMS: ODYSY）通过SPAC合并，合并后的公司预计将在2022年Q1季度登陆位于阿姆斯特丹的泛欧证券交易所（Euronext in Amsterdam）。
全球已上市AI制药企业
（信息来源：公开资料整理，为不完全统计；数据统计截至日期：2021年12月31日）
包括多个跨国药企和互联网科技巨头在AI制药领域的入场，成为促进该领域热度不断攀升的催化剂。
2021年6月，PharmExec（美国《制药经理人》杂志）公布了2021年全球制药企业TOP50榜单。动脉网对全球制药企业TOP 10进行了其在AI制药领域方面的布局统计。结果显示，全球TOP 10制药巨头均在AI制药领域有所布局，具体统计结果如下：
全球TOP 10制药巨头在AI制药领域相关布局动作情况一览（从左至右为TOP 10药企排名）
（信息来源：各公司官网及其他公开资料，为不完全统计；数据统计截至日期：2021年12月31日）
在全球TOP 10制药巨头中，在AI制药领域布局最为积极的是强生和默沙东，分别在AI制药领域有14项相关动作；紧跟其后的是诺华和辉瑞，分别在AI制药领域有12项相关动作；罗氏（10项）、赛诺菲（9项）、辉瑞（9项）三家企业在AI制药领域的布局频率相差不大；百时美施贵宝稍微逊色但仍显积极，在AI制药领域有7项相关布局；武田和艾伯维在AI制药领域的布局分别为4项和2项。
2021年11月4日，谷歌母公司Alphabet通过一篇BLOG正式向外界介绍其最新成立的AI制药公司——Isomorphic Laboratories。该公司将借助谷歌旗下人工智能实验室DeepMind 的研究进一步探索人工智能（AI）在药物发现方面的应用。如果说开发AlphaFold是Alphabet利用AI技术在生命科学领域的“试水”，那Isomorphic Labs的成立则代表着Alphabet准备正式亲身在AI驱动的药物研发（AI制药）领域“开疆辟土”。
其实，不仅是国外的谷歌这一类IT巨头在AI制药领域“开疆辟土”，“蹭”市场热度的同时催升行业热度，国内的IT巨头们近两年也在AI制药领域“动作频频”，迎合市场热情的同时，进一步使得该领域的热度不断攀升。
近几年下场AI制药的互联网巨头相关动作
（信息来源：公开资料整理，为不完全统计；数据统计截至日期：2021年12月31日）
■ 腾讯
早在2015年和2018年，腾讯便参与了当今头部AI制药企业晶泰科技的A轮及B轮融资；2020年更是重点打造了“云深智药”，将AI药物研发正式列入企业版图。2021年8月，腾讯AI Lab与成都先导合作，共同设计完成业内首个经实验验证的骨架跃迁分子生成算法（GraphGMVAE）——该算法可以在保持分子侧链不变的情况下，生成具有相似活性不同骨架的分子。该项研究结果发表于最新一期美国化学学会杂志ACS Omega上，为药物化学专家设计分子时提供更多启发，降本增效。
■ 阿里云
2018年9月，阿里巴巴旗下的阿里云宣布与正大天晴合作采用AI制药，与传统计算机辅助药物设计方法相比，这套新方法可提高筛选准确率20%。2020年1月，阿里云与全球健康药物研发中心GHDDI合作开发AI药物研发和大数据平台。
■ 华为云
2020年4月，华为云免费开放EI医疗智能体平台（EIHealth），面向医疗领域提供病毒基因检测、抗病毒药物筛选等服务。2021年，华为云深度联合中国科学院上海药物研究所，重磅发布了专门面向药物研发领域的华为云盘古药物分子大模型，赋能全流程的AI药物设计，旨在帮助医药公司开启AI辅助药物研发的新模式。依托华为云一站式医疗研发平台EIHealth，盘古药物分子大模型学习了17亿个药物分子的化学结构。 在药物生成方面，实现了对小分子化合物的独特信息的深度表征、对靶点蛋白质的计算与匹配，以及对新分子生化属性的预测，从而高效生成药物新分子；在药物优化方面，实现了对筛选后的先导药进行定向优化。
■ 百度
2020年9月，百度创始人李彦宏作为牵头发起人和BV百度风投CEO刘维联合创立百图生科进场AI制药，李彦宏亲自出任公司董事长，刘维作为联合创始人，担任公司CEO。百图生科致力于用高性能生物计算和多组学数据技术加速创新药物和早筛早诊等精准生命科学产品的研发。其LinearFold算法可将新冠病毒的全基因组二级结构预测从55分钟缩短至27秒，提速120倍。
2021年4月，百图生科、维亚生物、许大强博士团队联合宣布发起设立AI驱动的新型生物医药公司——索智生物，并完成5000万人民币天使轮融资。索智生物主要专注于自身免疫系统和神经退行性疾病领域的新药研发，并致力于在药物研发过程中打造一个以人工智能为基础的新型的新药研发范式。该轮融资由百图生科领投，维亚生物跟投，作为战略投资人，百图生科和维亚生物将会在AI技术、计算能力、底层多维数据、蛋白结构及新药研发等方面为索智提供全方位的支持。
■ 字节跳动
2020年底，字节跳动成立专门负责大健康业务的极光部门，AI Lab位于北京、上海、美国三地的团队也开始招揽AI制药领域的专业人才；2021年10月，字节跳动入股AI制药初创企业水木未来，再次吹响布局AI制药的号角。据官网介绍，水木未来主要为创新药企跟科研机构提供相关技术服务支持；基于冷冻电镜、计算化学、机器学习和高性能计算核心技术，在小分子、抗体药、蛋白降解、基因治疗等领域推动数字化创新，以帮助创新药企大幅提升药物研发效率和成功率。
其四，国内生物医药行业的蓬勃发展，国家对于创新药的扶持，市场对于源头创新、新的技术创新迫切渴求，是AI制药研发热的重要驱动因素。
无论是加速创新药审评审批、鼓励优质创新药品与国际接轨，还是药品上市许可持有人制度的落地，亦或是港股18A的新政、科创板的开通；当今的中国，从国家层面到地方政府，都在积极布局和扶持生物医药产业的发展。
一方面，随着 4+7 带量采购政策的推行，仿制药利润进一步受到压缩，过去仿制药高毛利的时代已然结束，me-too、me-worse等“伪创新药”和仿制药的价值空间被极大压缩，国内的生物医药产业正在迫切寻求进一步的升级。
另一方面，新药物分子研发难度增加，研发成本高、时间长，创新药开发难度日益加大——过去这些年，大型制药巨头都在面临同一个问题——药物研发的整体回报率在不断下降。全球一线药企一年花费几十亿美金，但FDA每年批准的药物也就几十款。制药业亟需新的技术来打破目前的药物研发困境，药企亟需试错成本更低的新型解决方案。
IT与BT的结合，无疑为中国的药物创新带来更多可能，有望帮助行业去摘取新药研发领域中更高悬的果实——更新的靶点，难成药的靶点以及First-in-class的药物。对创新的追逐以及降本增效的需求驱使医药企业加速拥抱AI。
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