浅析近5年创新药领域AI制药发展

药物研发一直以来都是一项复杂的大工程。一款药物从研发到获批上市需要大量的人力与时间成本。传统的药物研发普遍存在时间长、成本高和成功率低等问题，同时也高度依赖业内专家的专业知识与工作经验。随着AI技术的不断发展，药物开发过程中的一些问题得到了有效解决，大大降低了研发成本，提高了药物研发的成功率，并在一定程度上缩减了人力成本。可以说，AI技术在生物医药领域的应用正在不断解决该行业的固有痛点。近几年来，AI技术在创新药领域的应用越来越多，将AI技术用于药物开发的创新药公司呈现出井喷式的增长，资本的持续助力成为AI药物研发赛道的重要驱动因素。

从具体数据来看，近五年（2017-2021），创新药领域的AI制药企业融资事件合计达到199起，融资金额合计近百亿美元。这其中，国内的融资事件数共82起，占比达到41%，足以可见国内AI制药企业在近几年的快速发展，而海外的融资事件主要还是以美国企业为主。从融资事件数及融资金额来看，近五年创新药领域的AI制药企业整体呈现出连续增长的态势，年均复合增长率分别达到70%和153%。尤其是自2019年开始，更是呈现出一个爆发式增长的态势。与2019年相比，2021年的增长率分别达到了237%和866%。

近5年创新药领域AI制药企业融资情况（数据来源：医药魔方PharmaInvest数据库）

 从融资轮次的分布来看，近五年创新药领域AI制药企业的融资阶段以早、中期为主，其中早期至A轮的占比达到56%，可见近年来初创的AI制药企业占据了整个细分赛道的主要部分。创新药领域完成IPO的AI制药企业数量在近两年也有明显的增长，这其中也包括了在2021年完成IPO的国内企业——天演药业。

近5年创新药领域AI制药企业融资轮次分布（数据来源：医药魔方PharmaInvest数据库）

AI制药企业在近几年的飞速发展同样也离不开政策的驱动。一方面，创新药的发展受益于国家的政策支持。2021年7月，CDE发布了《以临床价值为导向的抗肿瘤药物临床研发指导原则》，进一步明确和提高了国内创新药的研发定位和上市要求。另一方面，国家不断出台人工智能产业的相关规划，鼓励人工智能技术与实体经济的融合。2019年3月，国务院出台《关于促进人工智能和实体经济深度融合的指导意见》，进一步促进了AI技术的创新成果转化，也鼓励了AI技术与产业的协同性发展。这些核心政策的出台成为促进AI制药产业变革的核心驱动力。AI制药领域是生物医药领域与AI技术的交叉融合，因此对复合型人才的需求也十分旺盛。而目前AI+医药人才的缺乏也是该领域面临的主要挑战之一。在人才储备方面，教育部于2020年初发布了《关于“双一流”建设高校促进学科融合 加快人工智能领域研究生培养的若干意见》的通知，进一步推动国内高校AI人才培养体系，加快培养“人工智能+X”的复合型高层次人才。

从AI制药的整体发展趋势来看，2020年算是AI制药领域的元年，在多个方面都实现了重大突破。药物研发方面，由Exscientia公司和日本住友制药合作开发的药物DSP-1181在2020年正式开启了Ⅰ期临床试验，这是全球首个使用AI技术开发的新药。尽管该药物的临床试验目前已经终止，但在当时还是具有里程碑式的意义。在技术方面，也实现了重大突破。2020年谷歌旗下DeepMind团队开发的AlphaFold2人工智能系统在国际蛋白质结构预测竞赛（CASP）上取得了惊人的成果，其预测结果与实验测得的蛋白质结构高度一致，引起了业界的广泛关注。此外，还有两家海外的AI药物研发公司Schrödinger和Relay Therapeutics也在2020年于纳斯达克IPO上市。这些标志性事件的发生也意味着AI技术在生物医药产业的应用从此迎来了一个新的纪元。

在2022年刚刚过去的上半年，创新药领域AI制药企业的融资热度依旧高涨。上半年累计融资事件达到45起，累计融资金额达17.6亿美元。与去年同期相比，融资事件数基本保持持平，融资金额下降了36%。这主要是由于疫情的影响，3-5月份融资情况总体出现了连续下滑的趋势。但随着疫情逐步得到控制以及国内部分地区的复工复产，6月份该领域的融资热度又有了明显的回升趋势。因此今年下半年AI制药领域的融资热度还是有很大可能继续维持较高水平甚至是赶超去年的。

2022年H1创新药领域AI制药企业融资情况（数据来源：医药魔方PharmaInvest数据库）

随着AI技术的快速发展和应用，创新药领域的AI制药企业自然也如雨后春笋一般层出不穷，同时也有越来越多的MNC企业切入该领域，积极布局AI药物研发赛道。目前创新药领域AI制药企业的市场格局大致分为两种模式。一种是大型药企与初创Biotech公司的合作。大型药企一般具有足够的行业积淀，但由于缺乏技术平台和专业的算法搭建，因此会选择投资或直接与初创的Biotech公司进行合作来开发AI药物。例如辉瑞、诺华等公司，以及国内的药明康德、中国生物制药等企业都通过与AI药物研发的初创企业合作实现了对AI制药的布局。而另一种模式就是具有复合专业背景的AI人才进行自主创业，成立AI制药初创公司。这也是目前市场上更为主流的一种模式。

根据医药魔方PharmaInvest数据库，目前创新药领域的AI制药企业共有155家，其中融资阶段处在早期至A轮的共有71家，占到46%。而在这些早期项目中，魔方评分为5星的公司共有9家，如下表所示。这其中包括3家国内企业，分别为星亢原生物、燧坤智能和宇道生物。除此之外，国内还有其他一些优秀的AI制药公司，如英矽智能，其开发的针对特发性肺纤维化的AI新药ISM001-055目前已进入临床I期，并已完成首批健康受试者给药；以及开发了Helixon AI药物计算平台的华深智药，其Helixon AI设计平台在2021年的CAMEO竞赛上甚至远超AlphaFold2，登顶世界第一。这些企业所取得的重大突破也代表了国内药企在AI制药领域所拥有的巨大的发展潜力。

创新药领域处于早期融资阶段的5星AI制药企业

来源：医药魔方PharmaInvest数据库（数据截至2022.8.16）

随着AI技术的不断迭代及新政策的陆续出台，未来AI制药领域必将会实现更多新的突破与发现，也将出现更多有潜力的公司。我们也期待未来国内AI制药企业能够迎来更好更快的发展，在新药设计与开发中实现更大的突破。

参考资料：

[1] Kaul V, Enslin S, Gross SA. History of artificial intelligence in medicine. Gastrointest Endosc. 2020 Oct;92(4):807-812. doi: 10.1016/j.gie.2020.06.040. Epub 2020 Jun 18. PMID: 32565184.

[2] https://www.cde.org.cn

[3] http://www.moe.gov.cn

[4] https://www.cameo3d.org/

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