谷歌、亚马逊、Facebook纷纷挑战蛋白质折叠问题，布局新药研发

药明康德AI/报道

近年来，一些科技巨头如亚马逊、谷歌和Facebook等，纷纷加入新药研发的队伍，他们利用人工智能技术识别与疾病有关的蛋白质结构，从而发现治疗疾病的新药物、新方法。

纵观医药研发史，新药研发的工作一直以来多由学术机构和制药公司推动，包括到现在他们也还是药物研发的“主力军”。但随着AI的发展，越来越多研究显示人工智能有望帮助解开人类生物学的基本谜团，“嗅觉”灵敏的科技巨头开始对新药研发产生极大兴趣，纷纷在该领域崭露头角、变得越来越活跃。

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从技术层面来说，有了这些巨头的参与，药物研发又多了一重保障。

去年12月，谷歌旗下的子公司DeepMind，在CASP13（蛋白质结构预测奥运会）上，推出AlphaFold，利用AI技术成功预测蛋白质折叠问题，一举击败经验丰富的生物学家。我们在7月时也对该研究做了相关报道。蛋白质的折叠过程决定了DNA中编码的蛋白质将如何在体内发挥作用，并导致何种疾病，而了解它们的结构更将有助于发现新药物。

虽然DeepMind在蛋白质折叠方面经验有限，但他们基于深度神经网络算法，在短时间内完成了全球50个顶级实验室联合起来才能完成的事情。AlphaFold在CASP13中表现优异，它预测蛋白质结构的目标指标比同类参赛的AI系统高出15%。据悉，亚马逊和Facebook等科技巨头，也在从事相关研究，并聘请生物信息学和蛋白质科学方面的专家一起来解决蛋白质折叠问题。

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华盛顿大学（University of Washington）蛋白质设计研究所所长David Baker表示，在蛋白质结构建模方面，现在很多公司都极具竞争力。David Baker所在的实验室是该领域规模、影响力最大的实验室之一，目前他们正与DeepMind以及安进（Amgen）等大型制药公司合作。在过去的几年里，Baker实验室的一些优秀科学家也被亚马逊、谷歌、Facebook和微软等公司聘用，这也足以看出科技巨头在药物研发领域的投入与决心。

从药物研发投入成本层面来说，巨头的参与有望为药物研发注入更多资金、人才和计算力，从而降低研发成本。

不过自带话题热度的科技巨头参与到药物研发中也会有“炒作”之嫌，从而推高预期度。研究人员表示，这些公司的参与，虽然加速了药物发现，但这只是设计、测试和交付新药物的许多步骤之一，研究的进展仍然是循序渐进的，科学家需要对给定的蛋白质进行多次精确建模。

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哈佛大学医学院（Harvard Medical School）生物学教授Debora Marks所在的实验室，自2011年以来，就一直使用AI技术来预测蛋白质的结构，并与这些巨头企业的研发人员不断进行着深入接触或讨论。

Marks教授在谈到这些科技公司时说：“从行业整体发展来看，他们的加入是一件了不起的事情。”在她看来，随着遗传数据的可用性不断提高，再加上科技巨头的加入，将会带来性价比更高的计算设备和更佳的AI技术，这也将为人类攻克那些的疾病难题提供重要见解，比如，阿尔茨海默病等。但如果想要准确预测蛋白质折叠问题，那么正确的方法论、可靠的人工智能系统以及AI预测的有效性这几点是必须保证的。

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现在看来，科技公司凭借其技术“特长”和“过硬”的AI专业知识，来推动新药研发的能力已经得到证实，将基因测序数据输入AI系统生成蛋白质的3D结构的可能性越来越高。随着人工智能技术不断应用于生物制药领域，不少公司开始使用与DeepMind相似的方法，帮助药企识别疾病的生物标记物并设计针对这些疾病的药物。

哈佛医学院科学家Mohammed AlQuraishi讲到：“过去一年，我们在这一领域看到的进步比过去10年还要多。”当新药研发这一领域向人工智能专家们发出“战书”，是否意味着漫长的药物研发进程会在不久的将来被缩短、越来越多难攻克的疾病也会找到有效的创新方案呢？

药明康德AI整理编译

来源：statnews.com

作者：Casey Ross

参考资料：

[1] In hunt for newdrugs, Amazon and other tech giants are using AI to find protein structures.Sep-24,2019, Retrived from https://www.statnews.com/2019/09/24/amazon-google-facebook-ai-protein-structures/

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