第一情报 ---生物与医药

AI辅助新药研究的竞争发展态势

供稿人:邓桦  供稿时间:2019-12-2   关键字:人工智能  新药研发  
一、AI辅助新药研发的基础研究情况

    AI新药研发平台建设中新药发现过程是基于基础研究展开的。以“TI=(artificial intelligence)AND ( drug discovery)”作为检索式,在Web of Science数据库中进行检索,共得到928条记录(检索时间2019年8月30日[hd1] ),下图是基于时间轴的发文趋势。

数据库中有相关研究记录的最早时间是1991年,发表论文1篇,紧接着是1994年发表了2篇论文。自1996年起至今有连续发文的记载。论文发表整体数量不多,说明AI新药研发可能是近年兴起的新兴研究。图Ⅱ-12的整体发展曲线呈上升态势,2018年发文量冲至145篇,说明AI新药研发呈现快速发展态势。2019年共有74篇论文发表,因文献的时滞性,最近年的数据仅为参考。

 

图 1996—2019年AI辅助新药研发领域论文发表趋势

    从论文的国家分布情况看,中美两国在AI辅助新药研发的基础研究平台建设遥遥领先其他国家,且中美两国势均力敌,齐头并进。中国在这一新兴领域处于发展的第一阵营且很有优势。同时,欧洲诸国、亚洲的日本、印度在这一新兴领域均有涉足。

    论文的机构分布看,美国哈佛大学、美国国立卫生研究院、中国科学院等综合性大型机构在该领域占主导地位。上海交通大学医学院附属精神卫生中心、上海交通大学图像通信与网络工程研究所、同济大学经济与管理学院、同济大学附属第十人民医院、同济大学生命科学与技术学院生物信息学系、复旦大学附属中山医院肝肿瘤外科、复旦大学肝癌研究所等地方机构是我国在该研究领域的骨干力量。

二、AI辅助新药研发的专利情况

    以“@(abstract,claims,title)((artificial intelligence) and (drug discovery))”作为检索式,在innography专利分析平台进行检索,共得到70条记录(检索时间2019年8月30日,时间分布为2007至2019年。数据量偏少一方面说明AI辅助新药研发专利保密性高,同时可能反映出这是非常新兴的研究领域。因数据量较少,本项研究未对专利文献进行分析挖掘,而是通过调研其他机构相关研究报告,对企业方面的研发状况进行信息整合。

    2019年3月,汇众医疗发布《全球AI新药研发研究报告》显示,据不完全统计,目前总计149家(含部分已被并购企业,不包含巨头药厂自主研发的相关新药研发平台)企业,美国在该领域布局最深,企业数量多达86家,占比超过50%。其次为英国和加拿大,分别有27家和11家企业。法国、德国、日本、加拿大等地也有企业布局。

    我国目前有14家企业在AI辅助新药研发领域有所布局,且全部集中在江浙沪、北京和广东。上海地区的企业布局情况见下表。

表 上海地区AI新药研发企业机构及主要研发内容

企业名称

创立时间

主要研发内容

寻百会

2016年

靶点发现、药靶筛选及数据分析等

冰洲石生物科技

2016年

靶点发现、化合物合成与筛选、晶体预测等

药明明码

2015年

药物发现、药物设计和临床研究等

宇道科技

2013年

靶点发现等

    上海地区AI辅助新药研发企业采取融合模式进行自主研发。国际上有一些大型药企因具备大量药物数据、成熟的研发管线和资深的药物专家等优势,选择通过与实力相当、拥有先进技术的AI科技公司以双边商业合作模式进行新药研发,以适应AI+新药研发的新范式,例如:强生与BenevolentAI在药物重定向、辉瑞与IBM Watson、默克与Atomwise在靶点发现应用场景的合作。

三、AI辅助新药研发的技术产业化前景

    2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,特别提出基于人工智能开展大规模基因组识别、蛋白组学、代谢组学等研究和新药研发,推进医药监管智能化。这一政策的出台,使得人工智能在新药研发领域的应用得到更多关注,也给行业发展注入新的驱动力。作为数字健康研究领域的重要内容之一,AI辅助新药研发正式进入战略规划,AI技术的嵌入式发展将颠覆新药研发传统技术模式,带来产业升级,赋能数字健康。

    据德勤发布相关报告,2017年新药研发的投资回报率仅为3.2%,回报率自2010年起呈现出明显的下降趋势,而上市一款新药的成本却在逐年上升,截至2017年,上市新药的成本已高达19.9亿美元。社会的进步带来的健康需求只会精益求精、稳步上升,药物是维持生命健康机能的途径之一。以上数据充分表明:新药研发急需诸如AI等先进技术来降低成本。

    融资方面,有网络数据显示:截止2018年10月25日,国内外共有53家AI新药研发公司获得融资,累计总额共计13.1亿美元。其中,国外有47家公司获得融资,累计总额共计10.6亿美元,国内有6家公司获得融资,累计总额2.5亿美元。从各大AI新药研发企业累计融资额看,45%的企业累计融资额都在1000万美元以下,累计融资额在1亿美元以上的企业只有5家,说明AI新药研发属于新兴领域,未来资本的关注度会逐渐增强。融资企业数和累计融资总额更多倾向在靶点发现环节。


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