华为云盘古大模型辅助超级抗菌药研发突破“双十定律”

2022-09-19 16:51:43 [ 中关村在线原创 ] 作者：陈赫

9月19日,华为全联接大会2022在泰国曼谷举办。华为轮值董事长胡厚崑在“释放数字生产力”主题演讲中表示,坚定拥抱云,使用云上的先进技术服务,将为企业带来跨越式发展。

华为轮值董事长胡厚崑发表主题演讲

胡厚崑分享了西安交通大学第一附属医院(以下简称西安交大一附院)基于AI实现科研创新的应用案例。

新药研发工作风险大、周期长、成本高,医药界存在着一条“双十定律”,即一款新药从研发到上市,平均成本超过10亿美元、研发周期大于10年。即使如此,大约只有10%新药能被批准进入临床期。在抗生素研发领域,甚至有药物刚进入临床阶段,细菌就已对其产生了耐受。

西安交大一附院刘冰教授团队在抗生素研发的工作中采用了基于华为云盘古药物分子大模型打造的AI辅助药物设计服务,突破性地研发出超级抗菌药,突破了医药界“双十定律”——将先导药的研发周期从数年缩短至一个月,研发成本降低70%。

基于华为云盘古药物分子大模型筛选得到的药物分子

在医药研发过程中,横亘在研发人员面前的难题之一是海量药物分子的筛选工作。《Nature》论文(注:The drug-maker’s guide to thegalaxy,2017)指出,在化学空间里面,人类可发现的药物分子个数多达10的60次方个,而太阳系里所有原子加到一起,也只有约10的54次方个。人工筛选方式试错成本高,而且高度依赖药物学专家的经验。如何在海量的化学分子中快速地寻找到适合成药的分子结构,是科研人员长期以来备受困扰的问题。

华为云盘古药物分子大模型从“AI药物分子筛选”的角度切入,预先对17亿个药物分子的化学结构进行学习,并对药物分子结构进行预测、打分。在AI优先推荐的药物分子基础上,科研人员可选择评分较高的药物分子进行人工实验验证。实验结果表明,盘古药物分子大模型的成药性预测准确率比传统方式高20%。新技术大幅减少了人力筛选的时间与成本,充分释放了科研人员的创新活力。

此外,盘古药物分子大模型的结构优化器能够对先导药进行定向优化,通过更科学的药物结构设计,降低新药可能对人体产生的毒副作用。