晶泰科技:AI+機器人驅動 攻克藥物發現難關
責任編輯:胡瀟月 來源:中國農藥工業網 日期:2023-11-15
晶泰科技是一家世界前沿的以人工智能(AI)和機器人驅動創新的科技公司,致力于實現生命科學和新材料領域的數字化和智能化革新。在第二十三屆全國農藥交流會期間,《世界農藥》采訪了晶泰科技高級副總裁胡大龍,下面一起來了解晶泰科技是如何讓藥物研發更智能、讓生物創新觸手可及的。
《世界農藥》:采請您簡單介紹一下晶泰科技的基本情況。
胡大龍副總裁:晶泰科技是一家以AI和自動化技術加速研發創新的高科技公司,公司成立于MIT校園,三位聯合創始人都是在MIT讀博后期間創立了這家公司。2015年晶泰落地到深圳,目前公司大概有1100人,總部位于深圳,在上海設有研發創新中心,在北京設有人工智能研究中心,美國波士頓是我們創業開始的地方,設有一個外部合作以及海外研發中心。公司運用AI技術,通過人工智能以及高精計算化學的算法,以更快的速度、更高的效率去探索更廣闊的化學空間,去做分子式的設計、分子發現,利用最前沿的實驗室自動化技術,通過我們的實驗室工站,機器人化學家去做化學合成,這樣在分子發現的過程中,我們能夠加速設計、合成、分析、測試DMTA循環,這就是我們晶泰科技業務的最核心的部分。
《世界農藥》:為什么想到成立這樣一個公司?
胡大龍副總裁:三位創始人本身都是做量子計算的,在MIT期間是化學系的博后,波士頓又是全球生物醫藥行業的高地,他們希望自己的專業在工業界有些應用,很自然地就切到了生物醫藥行業。
《世界農藥》:晶泰科技之前有在農化領域應用嗎?
胡大龍副總裁:其實還沒有太多,晶泰科技創立之初主要應用在人用藥領域,不過人用藥、獸藥、農藥有非常多相似的地方,都是去做分子發現、合成,合成出來的實體分子去測活,對測活的結果進行分析,然后對分子結構進行進一步的改構和優化,所以我們現在是把人用藥的這套技術和平臺應用到了農藥領域,今年是我們第一次參加農藥協會的會議,感到非常榮幸。
《世界農藥》:2014年到現在大概有8年,在人用藥方面有哪些成果?
胡大龍副總裁:成果還是蠻多的,我們主要專注在藥物發現Discovery階段,到目前為止已經服務了全球超過400家制藥企業,在全球前20的Big Pharma里有16家是我們的客戶或者合作伙伴。有兩個例子和大家分享下,第一個是在新冠期間輝瑞的Paxlovid這個藥的晶形研究部分是放在我們晶泰科技做的,傳統方法大概需要3-6個月,我們節約了一半時間,大概6周就完成了這個項目,通過計算去預測它的晶形結構,也就是加速了Paxlovid大概2-3個月的上市時間。另外在今年5月份,我們和美國的Lilly達成了一個比較大的合作,做一體化的藥物發現,從靶點到臨床候選化合物,合同的金額達到了2.5億美元,這在AI藥物發現人用藥領域是全球最大的單筆項目。
《世界農藥》:農化領域你們是怎么來期望規劃的?
胡大龍副總裁:其實和做人用藥比較類似,因為它也是有靶點、有機制,根據相應的機制以及靶點蛋白結構,根據我們的計算平臺虛擬地生成大量的化合物結構,再運用內部的算法平臺,可以不做濕實驗(所謂的濕實驗是把它合成出來然后用生物IC去表征它)預測它的各種理化性質,包括和靶點之間的結合力也就是活性,成藥性,比如溶解性、晶鹽型等等,然后從幾百萬的分子里快速收斂到千百的水平。我們從一個非常大的化學空間快速地得到這些活性更好、成藥性更高的分子,然后再去做真正的濕實驗。我們探索的化學空間更大,但是效率會更高,相應的成本也會降低。
《世界農藥》:您估計之前10年的創制周期現在通過AI可以縮短大概多久?
胡大龍副總裁:切入到農藥行業時間并不太長,在人用藥里面大概十年中藥物發現階段大概是3-4年,利用AI技術我們現在覺得至少可以縮短1年到1年半。因為現在人用藥領域里藥物研發越來越難,我相信在農藥行業也是一樣,剛才我在會場聽大家也在說,同質化程度非常高,希望能夠做一些新的機制、新的靶點、新的化合物結構。其實AI在這里發揮的作用,不僅僅是提高速度,更重要的是提高成功率,傳統的方法靠人的經驗、濕實驗,很多項目不一定能做得出來,但是用AI成功率是會大大提高的。
《世界農藥》:您提到在醫藥和Pfizer、Lilly這些大公司有合作,那農化的四大跨國公司,您有意向和他們合作嗎?
胡大龍副總裁:已經開始了,我們和先正達等已經有非常深入的溝通和交流。
《世界農藥》:再給我們描述一下AI平臺設計。
胡大龍副總裁:計算其實有兩部分,一部分是AI,它是通過深度學習、機器學習、神經網絡等等自動去演化的,能夠根據靶點的蛋白結構,甚至可能有時候沒有靶點蛋白結構,根據工具分子,大量地虛擬生成一些化合物結構,然后去篩選。另外一部分是高精度計算化學,其中一個特別厲害的技術叫自由能微擾,我們可以計算一個化合物結構和靶標蛋白之間的一個自由能,這個自由能通過一定的轉化,實際上就變成了小分子化合物和靶標蛋白之間的結合力的問題。因為一個藥,無論是人用藥、獸用藥還是農藥,首先要和靶點能夠結合得上,結合上以后它才能發揮作用,我們做分子發現時,第一步就是發現有活性的分子,能夠和靶點結合上。在人用藥行業,晶泰這兩項技術在全球都是前列的。
《世界農藥》:農藥的新藥創制發展有很多年,你們對于前期是不是也要匯總,比如說深度學習?
胡大龍副總裁:那是當然的,其實AI有三部分組成,一部分是現在大家知道的算法,算法有兩個基礎,一個是算力,一個是數據,這是所謂的AI三要素。在三要素里,其實在云計算這個時代,算力已經不成問題了,只要有足夠多的錢。我們都是用云計算,曾經一段時間是AWS在中國生物醫藥行業里面最大的用戶。其實現在最大的瓶頸是數據,算法要不斷地去迭代,不斷地自我學習,最需要的就是數據,所以就像您剛才講的,我們切到農藥行業就要對過往的研究的成果,包括專利、文獻、會議錄、會議論文等等這些數據進行大量收集,然后供機器供AI去學習,去迭代我們的算法。
《世界農藥》:很前沿,也很震撼!公司未來發展規劃是怎樣的?
胡大龍副總裁:我們是從人用藥起家,從小分子做到了抗體、多肽、Modility、ADC、Protect也都在做。另外在化學領域,我們向橫向的行業去進行拓展,比如農藥、獸藥,此外新材料、新能源以及電池電解液等,其實都是做分子發現的過程,我們的技術在里面都是有比較好的應用空間的。