全球制药行业量子计算创业公司盘点

光子盒研究院出品

分子力学（MM）是一种传统的计算方法，在合成有机化学、药物化学和药物设计等多方面都有所应用。然而，MM方法在一些场景中有明显的局限性，比如在研究药物受体微环境中的电子性质时等方面。而量子力学(QM)方法可以大大提高预测的准确性，并可以提供化学和生物学对象及其相互作用的更多相关模型，但是量子力学方法在计算上极为昂贵。

不过，随着密度泛函理论的出现，计算能力的整体提高以及基于云的分布式计算基础设施的出现使得量子力学方法能得到更广泛的应用。

在这篇文章中，BiopharmaTrend网站总结了18家在药物发现领域使用了量子计算方法（以及其他方法结合）并且承诺可以提高药物研发成功率的著名初创公司。初创公司按字母顺序排列。

1、ApexQubit

ApexQuibit是一家总部位于伯克利的创业公司，由Denis Farsonov和Nihil Khaine于2018年创立。公司结合了强化学习、生成模型和量子计算的方法，用于探索未被发现的小分子和肽，最终目标是研发没有副作用的个性化药物。

ApexQubit提供了一种用于生成有希望的小型配体以及评估其与靶蛋白亲和力的工具。目前，他们提议以优化蛋白质设计的合作，并正在基因和细胞疗法中进行实验。

ApexQuibit由Overkill Ventures和HealthInc投资，后者是一个由阿姆斯特丹健康与技术研究所运营的健康技术加速器平台。2020年4月，ApexQubit从Nvidia Inception获得了22万美元的赞助，公司总资金达到35万美元，资金来自天使轮和非股权赞助商。

2、Aqemia

Aqemia是一家计算机医学初创公司，该公司结合了AI和一种基于破坏性结构的算法，用于高效发现更具创新性的治疗分子，并获得更大的成功机会。Aqemia的生成型AI学会了发明相关化合物，并且拥有其独特的量子统计力学算法，该算法可以预测药物靶点与其他属性之间的亲和力。Aqemia与其他产品的区别在于其亲和力预测不仅准确，而且比竞争对手快10000倍，能够有效地指导生成药物的化合物。

Aqemia是巴黎高等师范学院(Ecole Normale Superieure)的一个副产品，其首席执行官领导了8年的破坏性算法研究。Aqemia的团队由医学化学、统计力学和人工智能等交叉学科的知名人士组成。迄今为止，Aqemia从Elaia Partners、Bpifrance和企业天使那里筹集了160万欧元。

3、ChemAlive

成立于2014年的瑞士公司ChemAlive致力于将量子力学和机器学习等多种技术结合，从而用于准确预测化学反应和分子性质，并为药物研发提供模型。

该公司开发了一系列基于云计算的软件产品，可通过应用程序编程接口（API）获得，包括InteraQt（一种基于结构的量子动力学和量子力学/分子力学对接工具），ConstruQt（用于设计化学库的高通量量子化学），以及用于化学反应建模和光谱预测的其他软件包。

2017年，ChemAlive赢得了MassChallenge Switzerland初创企业竞赛并获得开发资助。之后该公司也获得了多项创业研究奖项和提名。

4、Cloud Pharmaceuticals

这家位于北卡罗来纳州的公司成立于2014年，致力于将化学信息学、机器学习和量子力学等一系列计算技术应用于加速和改进药物研发。他们的研究平台——量子分子设计(QMD)使用了云计算技术，这种技术在具备强大计算能力的同时也兼具灵活性，可以对复杂的过程进行建模。

得益于QMD，该公司可以在实现低成本的同时高效率地生产出药物样的靶点（对靶蛋白具有某些活性的药品分子），以及用于多种生物靶标的先导物，包括以前“无成药性”的靶标。QMD的关键组成部分是人工智能引擎，但其关键特征是应用量子力学(结合分子力学)来准确预测配体在溶剂和蛋白质环境中的亲和力。

迄今为止，Cloud Pharmaceuticals通过两轮风投和一笔研究资助共筹集了150万美元。2018年，该公司与葛兰素史克（GSK）公司签署了一项研究协议，用于发现新型小分子。

5、Entropica Labs

Entropica Labs是一家成立于2018的新加坡初创公司，该公司正在为生物信息学构建基于云计算的量子计算软件和算法。他们的平台将多组数据集和表型测量与经典量子力学-机器学习方法结合在一起。

Entropica Labs专注于医疗保健、药物开发和农业技术，其软件为基因组学研究人员提供了新的统计分析和机器学习形式，从而可以发现更有效的个性化治疗方法、更安全的药物和更高产的作物。

到目前为止，该公司从Entrepreneur First基金中获得了一笔未披露的种子轮融资。

6、FAR Biotech

FAR Biotech是一家来自德克萨斯州休斯顿的量子初创公司，成立于2016年。该公司将量子力学和机器学习技术应用于识别大约1.5万亿种化学结构(包括新的化学实体、已知化合物和再利用药物)中的类药物分子，并访问200多种人类治疗靶点模型的数据。他们的专利技术极大地加速了研发流程。

FAR Biotech主要关注肿瘤靶点、神经退行性变(Nrf2)和传染病，该公司的发现在体外研究(STAT3)和动物模型上得到验证。FAR Biotech计划进一步扩大其在新化学实体(NCE)设计能力方面的技术，并将其靶点分子推向临床前开发。

7、Hafnium Labs

Hafnium Labs于2018年在丹麦成立，是一家处于早期研究阶段的初创公司。该公司开发了两套软件，一套可以对纯组分和混合物的物理特性进行高精度模拟，另一套可以用于电解质建模。Q-props和Epsilon这两种软件产品结合了量子化学、人工智能(AI)和云计算技术，可以实现高精度的预测。

通过云计算技术，Hafnium Labs可以准确预测化学反应，从而加速药物的发现，新材料和工艺的开发。它还有一种按次付费的商业模式，与传统基于许可证的商业模式相比，这种模式更经济实惠。

到目前为止，Hafnium实验室从丹麦创新基金、IBM和Climate-KIC加速计划（EIT）中筹集到了资金。

8、Kuano

Kuano是一家成立于2020年初的英国公司。这家初创公司正在开发用于设计分子的新型人工智能和量子解决方案。Kuano作为COVID-19高性能计算(HPC)联盟的成员加入了抗SARS-Cov-2药物研发竞赛。它将与AWS一起运行量子和分子模拟，探索针对SARS-CoV-2主要蛋白酶的抗病毒药物类似分子。

Kuano在制药、作物保护和工业化学方面提供专业知识，并提供各种服务。公司可以提供对Nautilus平台的访问，也可以与客户合作开发所需的功能。Kuano寻求建立长期合作伙伴关系，并开展可作为基础的探索性项目。

9、Menten Biotechnology Lab

Menten AI是一家成立于2018年的加拿大初创企业，它开发了一个基于机器学习和量子计算的蛋白质设计软件平台。Menten团队将专有的量子优化算法用于蛋白质和酶的设计。他们的方法在降低成本和开发时间的同时大大地提高了准确性。Menten AI是第一家使用量子计算机创造肽的公司。该公司有意将其技术应用于新型肽疗法、小蛋白、抗体和酶活性位点优化的开发。

Menten还启动了一个肽设计项目，可以灭活COVID-19病毒。2020年3月，他们获得了15万美元的种子资金。

10、Pharmacelera

Pharmacelera是一家总部位于巴塞罗那的计算初创公司。其通过两个主要软件包PharmScreen和PharmQSAR并结合应用量子理论来促进药物设计。

PharmScreen使用了基于相互作用场的高精度3D配体比对算法，进行基于配体的准确虚拟筛选。与传统的方法相比，它可以在leads之间产生更高的多样性。

PharmQSAR是一种三维定量构效关系(QSAR)工具，可以将多个领域的相互作用结合起来进行CoMFA/CoMSIA研究。

该公司成立于2015年，迄今为止获得赠款和天使投资逾100万美元。

11、PharmCADD

PharmaCADD是一家于2019年在韩国成立的新公司。PharmaCADD的主要技术平台Pharmulator以深度神经网络算法、分子动态模拟和量子力学计算为关键技术运行。Pharmulator可以在数秒内从氨基酸序列重建蛋白质3D结构。

该公司与另一家韩国初创企业Genesen合作开发了用于多发性硬化症的药物，还与美国生物技术公司签署了一项协议，用于发现新的抗凝疗法。去年，这家初创公司在种子轮融资中筹集了25亿韩元(200万美元)。

12、Polaris Quantum Biotech 

Polarisqb是一家成立于2020年，总部设在北卡罗来纳州达勒姆的新公司。该公司利用人工智能和量子计算的结合，计划将药物发现过程从5年加快到4个月。Polarisqb与富士通英国公司合作，推出了一个新的药物研发平台，该平台将量子启发技术、机器学习、混合量子力学和分子力学模拟(QM/MM)结合在一起。该平台比市场上其他任何产品都要快1万倍，并且每年都能识别多达100种药物蓝图。

最近，该公司募集了25万美元用于开发其平台。

13、ProteinQure

总部位于多伦多的初创公司ProteinQure成立于2017年，该公司将量子计算、强化学习和分子模拟相结合，以用于设计新型蛋白质药物。利用这种混合技术，他们模拟了蛋白质折叠，以及生物分子之间相互作用等重要过程。

利用其专有算法和外部的计算资源，ProteinQure可以设计基于小肽的疗法(包括环肽)，并用于探索未知晶体的蛋白质结构。

14、Qulab

Qulab于2017年在加州成立，其宣称该公司的小型量子计算机将在不久的将来面世。与此同时，该公司还建立了一个AI驱动的药物设计和化学合成规划平台Quleap，该平台目前在可以在传统的计算机上工作，并已为制药合作伙伴提供了高精度的建模能力。

但该公司指出，他们还需要一台体积约为300至1000量子比特的量子计算机，才能在药物设计有更高质量的发展。一旦这种规模的量子计算机问世，Qulab将成为这一医药研究领域的领跑者。

15、Riverlane

Riverlane是一家来自英国剑桥的早期创业公司，刚从Amadeus Capital Partners和Cambridge Innovation Capital筹集了420万美元的种子资金，将在一系列量子计算硬件平台上其技术进行验证，并将与在材料设计和药物发现方面的早期研发者建立商业关系。

16、Silicon Therapeutics

Silicon Therapeutics是一家总部位于波士顿的药物研发科技公司，成立于2016年。其宗旨是将分子模拟、量子物理学、统计热力学和分子动力学应用于医学领域，促进常规药物的改进。

Silicon Therapeutics专注于癌症和炎症的先天免疫，并且已经有了自己的早期小分子候选药物发现管道(截至2019年6月，4种处于发现阶段，2种处于临床前阶段)。

该公司在构象遗传学领域也有研究，致力于将基因突变与生物功能联系起来。

到目前为止，Silicon Therapeutics已经从BIDMC、红杉、成为资本和其他投资者那里筹集了5000多万美元。

17、晶泰科技（XtalPi）

XtalPi是另一家总部位于波士顿的制药技术公司，在2014年由麻省理工学院的量子物理学家合作创立。该公司致力于应用量子力学来增强研究模型。

XtalPi的高性能晶形预测平台结合了量子力学，人工智能和高性能云计算技术，可以高精度预测小分子药物的理化和药物特性以及它们的晶体结构，为药物研发提供了巨大的帮助。

XtalPi从红杉中国、腾讯和谷歌在内的六家投资者筹集了总计6760万美元的资金（包括种子轮、A轮和B轮），使其成为在药物研发科技领域资金最雄厚的创业公司之一。2018年，该公司宣布与辉瑞（Pfizer）建立战略研究合作伙伴关系。

编者注：晶泰科技总部位于深圳，目前已完成3.188亿美元的C轮融资。

18、Zapata Computing

Zapata于2017年由AlánAspuru-Guzik在其哈佛大学的实验室里成立，他致力于开发可以用于化学模拟的量子计算方法。如今，Zapata已经是量子计算技术领域的重要公司之一，其开发的软件可以应用于化学，物流，金融，石油和天然气工业，航空，制药和材料等多个行业。

2019年4月，Zapata获得了2100万美元的A轮融资，由Prelude Ventures和Comcast Ventures领投。获得该投资后，公司的总资金达到了约3140万美元。该公司已经开放了对他们的平台“Orquestra”的访问，该平台结合了强大的软件平台和量子算法库，用于化学、生物制药、机器学习和优化等领域的应用。

编者注：Zapata Computing刚刚完成3800万美元的B轮融资。

原文：

https://www.biopharmatrend.com/post/99-8-startups-applying-quantum-calculations-for-drug-discovery/#comments

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1930年秋，第六届索尔维会议在布鲁塞尔召开。早有准备的爱因斯坦在会上向玻尔提出了他的著名的思想实验——“光子盒”，公众号名称正源于此。