临床反馈周期长是AIDD(AI药物发现与开发)面临的核心技术瓶颈,AI医疗企业构建竞争壁垒的关键在于:通过干湿实验闭环加速模型迭代、聚焦数据积累难度较低的蛋白质工程领域、并借助大模型在蛋白质设计上的反直觉优势,形成难以复制的技术护城河

AIDD的瓶颈:数据与反馈的双重困境

AIDD的困难源于药品研发的极度漫长严谨与AI的快速迭代之间的“不可调和的矛盾”。药物开发领域人类经验不足,化学空间广阔(预计评估的化合物数量级在10的60次方),目前仅对约2亿个类药分子进行了实验表征。同时,高质量生物医学数据缺乏,且临床反馈周期极长——药物在细胞体系的表现迁移到小动物模型已有差距,再到人类个体差异更大,使得AI难以获得及时、有效的好坏反馈来优化算法。

构建壁垒:聚焦蛋白质工程与干湿实验闭环

在第一个AIDD药物跑完全程前,科学界和资本市场都很难完全承认AIDD。但蛋白质工程(酶工程)领域提供了突破口。2021年AlphaFold 2解决了蛋白结构预测问题,启发了基于深度学习的蛋白质设计新方法。AI可以通过学习已有蛋白质序列,创造出自然界不存在但具备类似功能的蛋白,且序列相似度低于30%。

AI在蛋白质设计上已“完全碾压”人类。例如,利用深海蛋白(耐高温)数据训练的大模型,能轻松设计出具备耐高温的目标蛋白。更关键的是,AI找到的优化点位往往违背人类直觉——人类经验总结的规律只有相关性而无因果性,而深度学习用高维向量描述蛋白质特征,有可能抓住更本质的因素,精度更高、成本更低。

企业可通过构建“干实验(AI预测)+湿实验(自动化合成与筛选)”的闭环,在蛋白质工程等数据积累相对可控的领域,快速获得高质量标注数据,加速模型迭代。这种数据-算法-实验的飞轮效应,是形成技术壁垒的核心路径。

常见问题

为什么说蛋白质工程比小分子药物更适合AIDD当前阶段?

蛋白质工程的数据瓶颈相对较小。小分子药物面临化学空间庞大、临床反馈周期极长的问题;而蛋白质工程中,AI可直接基于序列-结构-功能关系进行设计,且实验验证周期更短,能更快获得反馈来优化模型。

AI在蛋白质设计上的“反直觉”优势如何形成壁垒?

人类经验总结的是低维特征,而AI能提取高维向量。在生物医学等学科,人类提取的特征往往不完整(只有相关性),但深度学习可能抓住更本质的因果因素。这种“反直觉”的优化能力,使后来者难以通过简单复制人类经验来追赶。

当前AIDD企业的主要挑战有哪些?

技术上面临数据、算法和专业人才的多重挑战。AI在药物发现上的作用仍局限在速度和成本,而非决策质量;通过作用机理和适应症对药物进行标签注释十分困难,使得AI在缺少标签的数据集中很难发挥作用。企业商业模式也需要市场进一步验证。

延伸阅读