药物发现一直都是一个高投入、高风险、长周期的过程。而近些年，医药研发的投资回报率不断下降，研发一款新药所耗费的时间和成本相比之下逐渐升高。药物从“意外发现”发展到到人们可通过药物分子设计来创造新药，科技在这一过程中发挥了浓重重彩的作用。伴随着千禧年的到来，计算机辅助药物设计大大提升了研发的效率。
借助计算进行研发的技术模型有两种——一种为以算力、算法、数据为基础的人工智能方法，另外一种是以物理模型为基础的高精度计算化学方法。前者本质上是通过机器学习等模型，让AI算法在持续的优化迭代中寻找解决问题的路径，进而优化药物研发全流程；后者是从分子、原子等微观粒子层面去计算药物分子与靶点分子之间的相互作用力，借助AI来提高运算速度和精度。AI制药公司如雨后春笋般冒出，仅2020年，这个领域的新创公司就吸引了19亿美元的投资，整体AI药物开发市场增长了61.1%，并且AI药物设计师的增长达到了惊人的130.1%。
表1. AI制药领域融资总额曲线图，来源：Signify Research
表2. 2020年上市的AI/计算制药公司汇总，来源：亿欧智库
表3. 2021年上市的AI/计算制药公司汇总，来源：亿欧智库
以上图表可看出，AI制药领域融资金额整体呈现逐年增长态势，该领域上市和融资势头正猛。根据相关预测，到2025年，全球药物开发中的人工智能应用市场预计将达到51亿美元，复合年增长率为 29.6%，比2020年的市场规模增加36亿美元以上。
表4. 人工智能药物开发市场，来源：Emersion Insights近期就有一些重磅交易，笔者在下面简单列举一下，一探AI在药物开发领域内的近况。2022年1月10日，赛诺菲和Exscientia建立了研究合作和许可协议，以开发多达15个跨肿瘤学和免疫学的新型小分子候选药物。Exscientia提供使用实际患者样本的端到端人工智能驱动平台。除了靶点发现，Exscientia还将主导小分子药物设计和优化，赛诺菲主要负责临床前和临床开发、生产以及商业化。此次交易中，Exscientia获得了1亿美元的预付款，如果里程碑都实现，可获得总计约为52亿美元的付款。同日，默克公司也与一家名为Absci的药物发现公司建立了合作关系。Absci利用AI驱动的集成药物创建平台，使用仿生蛋白非标准氨基酸技术，制造相应的酶。默克至多可提名三个靶点，签订一个药物发现合作协议。Absci可获得6.1亿美元的预付款、里程碑付款以及研究资金和分层销售特许使用费等。2022年1月3日，Adagene 与Exelixis 的合作实现了一个重要的里程碑，早在2021年建立起的合作是基于Adagene专有的Safebody精确掩盖技术，来发现新型掩蔽ADC候选药物。Safebody可以克服许多与抗体疗法相关的安全性和耐受性问题，有效提升抗体的特异性同时最大限度减少健康组织中的靶向非肿瘤毒性。Adagene获得了1100万美元的预付款和300万美元的里程碑付款。2021年12月16日，Valence Discovery完成了700万美元的种子轮融资。此次融资相较之前增加了150万美元，使得Valence的总资金达到850万美元。这些资金将支持扩展Valence基于AI的生成化学引擎，帮助扩展合作伙伴，并推进内部药物发现工作。2021年12月14日，Akoya Biosciences 和PathAI 合作，共同推进免疫疗法的新型预测性生物标志物的发现和验证。此次合作将使用Akoya的高通量空间表型分析平台Phenoptic 和PathAI的AI工具和算法探索空间生物学和深度数据挖掘，以确定在临床试验中最有可能对药物治疗产生反应的患者。晶泰科技在2021年8月完成了D轮融资，融资近4亿美元。晶泰科技是一家以数字化和智能化驱动创新的药物研发科技公司，利用其一体化人工智能药物研发平台，助力创新药的发现和开发工作，缩短研发时间，提高研发效率和质量。21年相继与正大天晴、华润医药研究院等达成合作。
英矽智能在2021年6月完成了C轮融资，融资近2.55亿美元。英矽智能是一家AI新药研发商，主要运用端到端人工智能，进行靶标识别、生成新分子（生成化学）和合成生物学数据（生成生物学）以及预测临床实验结果。2019年，英矽智能发现了靶向一种激酶靶点DDR1的有效抑制剂，从选择一个靶点到形成潜在的新药分子，仅仅用了21天。该成果发表在《自然》Nature Biotechnology上，被列为AI制药兴起的标志性事件之一。望石智慧在2021年4月完成了B+轮融资，融资数千万美元。望石智慧（StoneWise），成立于2018年，是一家使用人工智能技术驱动新药研发的科技公司。2021年相继与泰得制药、瀚森制药、海正药业建立了合作关系。在刚结束的JPM大会上，望石智慧CEO周杰龙表示：大平台大系统是望石智慧系统研发的一贯理念，通过软件、系统和数据的结合，充分发挥AI在相关应用场景的优势。此外，星药科技在2021年8月份完成了战略融资，但是未披露具体数额。星亢原生物在2021年7月完成了A+轮融资，融资数千万美元。作为近两年才成立的新公司，如新星般冉冉升起。
图5. AI/计算制药公司与药企合作披露数量，来源：亿欧智库
除了传统的定位医药的企业以外，阿里、腾讯、字节跳动、百度、华为等公司也加入进来。阿里有医疗云AI，用于基因测序，甲状腺结节识别、肺结节识别、数字化模拟临床实验等领域。腾讯主打云深智药，用于蛋白质结构筛选等药物研发过程。字节有AILab，基于AI算法，来支持下研究药物的发现和制造。百度的平台是百图生科，华为是EIHealth，用于药物研发、临床研究等方面。按照当前的势头来看，未来会诞生更多的以AI和计算为主要驱动力的药物研发新公司，而除了为药企提供外包服务以外，有更多的AI/计算制药公司会从服务走向自主研发管线为主的biotech之路，可以自主研发新药，后期与big Pharma合作商业化，也可一开始就建立合作，共同研发新药。同时互联网巨头的下场也让人瞩目，腾讯、阿里、华为纷纷也加入进来……参考资料：
1.AI Drug Development Market Projected to Reach $5.1 Billion by 2025
2.Exscientia, Sanofi collaborate to develop precision-engineered medicines
3.Absci collaborates with Merck for AI drug creation
4.Valence Discovery acquires $8.5M in seed funding for chemistry engine
5.Adagene reaches key milestone in ADC collaboration with Exelixis
6.Akoya Biosciences 与 PathAI 合作开发新型预测性生物标志物
7.亿欧智库
8.各公司官网