Google的野心：利用AI技術(shù)改寫制藥業(yè)

經(jīng)過多年經(jīng)營，Google（包括其母公司Alphabet）已在醫(yī)療健康領(lǐng)域占據(jù)一席之地，業(yè)務(wù)涵蓋了小分子藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前和臨床研究、人工智能驅(qū)動的醫(yī)療保健、免疫療法和疫苗開發(fā)等多種方向。

而在制藥方向，Google在AI領(lǐng)域的專業(yè)知識使其具有發(fā)現(xiàn)候選藥物的獨特優(yōu)勢。通過打造自己的相關(guān)平臺、對外投資以及為藥企提供賦能服務(wù)，Google正在運用自己的力量放大藥物研發(fā)的能力，擴張其在全球制藥領(lǐng)域的版圖。

自有平臺

DeepMind

曾經(jīng)，根據(jù)氨基酸序列預(yù)測蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)是一項“不可能的任務(wù)”，但現(xiàn)在，以AlphaFold2為代表的人工智能系統(tǒng)在短短幾年內(nèi)徹底改寫了局面。

作為Google于 2014 年花費4億美元收購的英國公司，DeepMind（如今是Google母公司Alphabet的子公司）是世界領(lǐng)先的人工智能實驗室之一，旗下AlphaFold2近年來在蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)預(yù)測領(lǐng)域不斷取得驚人進步。

2020年，AlphaFold2在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測大賽CASP 14中，對大部分蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測與真實結(jié)構(gòu)只差一個原子的寬度，達到了人類利用冷凍電鏡等復(fù)雜儀器觀察預(yù)測的水平。2021年，AlphaFold成功破解持續(xù)50年的蛋白質(zhì)折疊問題，被Science評為年度科學(xué)突破。

而在去年，DeepMind官方網(wǎng)站發(fā)布AlphaFold2最新進展：通過與EMBL-EBI合作，AlphaFold2已經(jīng)確定了地球上幾乎所有已知生物體中大約2億種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，并能夠預(yù)測出98.5%的人類蛋白結(jié)構(gòu).

對于這一進展，Nature發(fā)布文章聲稱，從今天開始，確定幾乎任何科學(xué)已知蛋白質(zhì)的3D形狀將像在Google搜索中輸入一樣簡單。

目前為止，已有千余篇論文引用了AlphaFold數(shù)據(jù)庫。在未來，AlphaFold將更多地與科學(xué)家合作，加速生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，AI預(yù)測蛋白質(zhì)將不僅僅停留在結(jié)構(gòu)，而會進一步迸發(fā)出更多顛覆性科學(xué)認知與走進人們生活的科學(xué)技術(shù)，人類逐漸進入用AI探索生命終極奧秘的時代。

Isomorphic Labs

2021年11月，DeepMind的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Demis Hassabis宣布，Isomorphic Labs從DeepMind中分離出來，成為Alphabet子公司，專注于利用AI技術(shù)研發(fā)治療和預(yù)防疾病的新藥。

公司名稱“isomorphic”譯為“同構(gòu)”，反映了創(chuàng)始人的信念，即生物系統(tǒng)和信息科學(xué)原則上可以共享一些共同的底層結(jié)構(gòu)，數(shù)學(xué)家將這種情況描述為兩個系統(tǒng)之間的同構(gòu)映射。

該公司將以DeepMind進行的研究為基礎(chǔ)，從頭開始重新構(gòu)想整個藥物發(fā)現(xiàn)過程，建模和理解生命的一些基本機制。

《金融時報》最新消息，Isomorphic Labs正通過挖角制藥人才并開設(shè)一個新辦公室來加強運營，這家人工智能藥物研發(fā)初創(chuàng)公司距達成首筆商業(yè)交易更近一步。知情人士透露，Isomorphic目前正在與各大制藥公司談判，預(yù)計將在未來幾個月內(nèi)宣布一項交易。

Verily

2015年，Alphabet創(chuàng)立了Verily Life Sciences （前身為Google Life Sciences）。作為專注于使用數(shù)據(jù)通過分析工具、干預(yù)措施、研究等來改善醫(yī)療保健的平臺，Verily擁有強大的納米粒子研發(fā)計劃，包括一個可擴展的平臺Project Baseline，用于合成、表征和高通量篩選具有可預(yù)測物理化學(xué)特性的粒子，目前諾華、賽諾菲和輝瑞等制藥企業(yè)正在使用該平臺用于藥物開發(fā)和精準醫(yī)療等方向。

對外投資

除了上述動作外，Google通過旗下風(fēng)險投資部門Google Ventures （GV） 、Gradient Ventures及其私募股權(quán)部門 CapitalG投資了許多知名的藥物發(fā)現(xiàn)公司，進一步增強其在制藥領(lǐng)域的滲透率。

數(shù)據(jù)顯示，生命科學(xué)已成為成為Google對外投資的重點領(lǐng)域。2019 年至 2021 年間，Alphabet 的風(fēng)險投資部門 Google Ventures 和 Gradient Ventures 及其私募股權(quán)部門 CapitalG 在生命科學(xué)和醫(yī)療保健領(lǐng)域進行了約 100 筆交易，占交易總數(shù)的四分之一。

而在生命科學(xué)領(lǐng)域的投資中，藥物研發(fā)公司成為Google偏愛項目。在GV在2021年51筆醫(yī)療健康領(lǐng)域投資中，對于藥物研發(fā)的投資就達到28筆，超過半數(shù)。在Deep Pharma Intelligence評選的全球AI制藥領(lǐng)域的50位主要投資機構(gòu)榜單中，GV連續(xù)多次排名前三。

晶泰科技

2018年1月，GV參與晶泰科技1500萬美元B輪融資。作為一家以智能化、自動化驅(qū)動的藥物研發(fā)科技公司，晶泰科技為全球生物醫(yī)藥企業(yè)提供藥物發(fā)現(xiàn)一體化解決方案。

BenchSci

2019年6月，Gradient Ventures投資BenchSci，后者是是加拿大一家基于AI的藥物發(fā)現(xiàn)平臺。目前BenchSci 的專有技術(shù)已經(jīng)加速了全球 15 家排名前20的制藥公司和 4300多個領(lǐng)先研究中心的科學(xué)發(fā)展。

Fulcrum Therapeutics

2021年5月，將人工智能應(yīng)用于基因治療的Dyno Therapeutics在A輪融資中籌集了1億美元，GV參與該輪融資。Fulcrum Therapeutics專注于基因治療，通過改變疾病中的基因調(diào)控來開發(fā)新藥。

Seismic

2022年2月，Seismic宣布完成1.01億美元的A輪融資，GV參與。Seismic獨特的IMPACT技術(shù)平臺通過系統(tǒng)地整合機器學(xué)習(xí)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、蛋白質(zhì)工程和轉(zhuǎn)化免疫學(xué)，與傳統(tǒng)治療藥物發(fā)現(xiàn)相比，能以顯著提高的效率和規(guī)模，開發(fā)新型生物制品并優(yōu)化其特性。

DNAnexus

2022年3月，DNAnexus宣布完成一輪GV參與的2億美元的融資，以加快其技術(shù)的全球應(yīng)用，將復(fù)雜的多組學(xué)和臨床數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為切實的見解和個性化治療。DNAnexus主要側(cè)重下一代測序技術(shù)的信息分析，DNAnexus在48個國家擁有12000多名平臺用戶，十大制藥公司中的七家和十大診斷公司中的八家成為其客戶。該平臺現(xiàn)在存儲了超過65PB的數(shù)據(jù)，自2015年以來，這個數(shù)字每年增長70%。

LifeMine

2022年3月，LifeMine Therapeutics宣布完成了1.75億美元的C輪融資，GV作為參投機構(gòu)之一。據(jù)悉，LifeMine的基因組藥物發(fā)現(xiàn)平臺Avatar-Rx無縫整合了高通量微生物學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能、基因組工程和自動化技術(shù)，在真菌生物中搜索具有預(yù)定目標和生物功能的新型基因組編碼的小分子，然后利用合成生物學(xué)在幾個月的時間內(nèi)從其進化來源中檢索這些小分子。

賦能服務(wù)

現(xiàn)代藥物研發(fā)的各個環(huán)節(jié)已經(jīng)形成了一整套的計算解決方案，而計算的解決方案隨著應(yīng)用場景的深入，會出現(xiàn)海量復(fù)雜情況，對解決方案提出了更高要求。

憑借業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的人工智能、云計算服務(wù)等技術(shù)水平，Google近年來與多家藥企建立了合作關(guān)系，目標是以更高的準確性和速度解鎖新發(fā)現(xiàn)，從而更快地為患者提供藥物。

此前在接受采訪時，Google云醫(yī)療科技板塊的負責(zé)人Alissa Hsu Lynch便表達了利用數(shù)據(jù)和人工智能快速應(yīng)對新出現(xiàn)危機的愿景，包括且不限于從海量數(shù)據(jù)中挖掘洞察力、推進生物科技創(chuàng)新以及運用人工智能提高醫(yī)療服務(wù)的生產(chǎn)力和效率。

2019年，賽諾菲表示將與Google合作設(shè)立一個新的醫(yī)療創(chuàng)新實驗室，旨在通過利用新興數(shù)據(jù)技術(shù)的力量，從根本上改變未來藥物和醫(yī)療服務(wù)的提供方式。據(jù)了解，Google將把其人工智能和云計算能力引入與賽諾菲的新合作關(guān)系中，雙方將使用數(shù)據(jù)集來提高對關(guān)鍵疾病的理解。

2020年，全球領(lǐng)先的AI制藥公司Schr?dinger與Google Cloud達成為期3年的合作，利用超級計算機的能力來加速Schr?dinger的分子建模平臺。同年，ZebiAI宣布與Google Accelerated Science簽署一項多年服務(wù)和合作協(xié)議，專注于解鎖新的治療靶點和改變小分子藥物發(fā)現(xiàn)，將機器學(xué)習(xí)和DNA編碼庫技術(shù)結(jié)合到人工智能驅(qū)動的藥物發(fā)現(xiàn)中。

2022年，專注于生物醫(yī)療的公司ROKIT Healthcare宣布使用Google Cloud上的3D生物打印和人工智能（AI）技術(shù)，實現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎和糖尿病足（糖尿病足病變潰瘍）的治療創(chuàng)新。通過使用Google Cloud的集成人工智能平臺Vertex AI和無服務(wù)器多云數(shù)據(jù)倉庫BigQuery，ROKIT Healthcare可以更快地構(gòu)建、部署和擴展機器學(xué)習(xí)模型。此外，Google Cloud的網(wǎng)絡(luò)安全解決方案Cloud Armor也能進一步加強了ROKIT Healthcare平臺的安全性。

2023年，拜耳公司和Google Cloud宣布合作推動早期藥物發(fā)現(xiàn)。據(jù)悉，應(yīng)用于計算機輔助藥物發(fā)現(xiàn)的量子力學(xué)理論能夠以高精度對生物和化學(xué)系統(tǒng)進行計算機模擬，有助于識別新的候選藥物。拜耳與Google Cloud的合作目標是利用Google Cloud的TPU，加速和擴展量子化學(xué)計算，并展示蛋白質(zhì)-配體相互作用的全量子力學(xué)建模。

近日，在GoogleCEO Sundar Pichai在致員工的信中表示Google將在全球裁員約1.2萬人，但在信中Pichai毫不掩飾其對AI的看好，認為該領(lǐng)域?qū)⒂楷F(xiàn)大量機會，是Google需要繼續(xù)投資的關(guān)鍵領(lǐng)域。

而在1月18日，Google發(fā)表了一篇官方博客，由GoogleCEO Pichai、副總裁Jeff Dean、Isomorphic Labs CEO Demis Hassabis等人共同撰寫，文章認為現(xiàn)在是AI技術(shù)激動人心的時刻，AI作為一項基礎(chǔ)性和變革性的技術(shù)，在幾乎所有領(lǐng)域都將能夠幫助、協(xié)助、賦能和啟發(fā)人類。

盡管AI在制藥領(lǐng)域能夠在多大程度上破解“反摩爾定律”還未可知，但作為國際科技巨頭，Google正在為這一方向的突破做出自己的貢獻。