文｜動脈網(wǎng)
2021年，國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域再延續(xù)2020年資本市場的火熱，掀起“狂奔猛進(jìn)”的發(fā)展浪潮。
無論是“老兵”還是“新兵”，優(yōu)秀的AI制藥選手們都在資本場上獲得了認(rèn)可。動脈網(wǎng)對2021年國內(nèi)40余家AI制藥企業(yè)的融資情況做了統(tǒng)計和分析。
據(jù)動脈網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2021年，國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域共發(fā)生34起融資事件，其中3起融資事件未披露融資輪次，4起融資事件未披露融資金額。 國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域34起融資事件涉及融資總金額為834,521.36萬元，平均單筆融資金額為24,544.75萬元。
注：在本次統(tǒng)計中，融資額未披露事件的融資金額均計為零；融資額為數(shù)千萬元/逾千萬元均計為1千萬元；融資額為數(shù)億元/逾億元/超億元均計為1億元。
2021年國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域融資情況一覽
在國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域34起融資事件中，處于種子輪/天使輪融資輪次的企業(yè)包括9家，占比26%；處于A輪系列融資輪次的企業(yè)最多，一共包括16家，占比47%；處于B輪系列融資輪次的企業(yè)包括4家，占比12%；處于C輪系列融資輪次的企業(yè)僅包括1家——英矽智能；處于D輪系列融資輪次的企業(yè)同樣只包括1家——晶泰科技。
可以看出， 國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域大部分初創(chuàng)企業(yè)還處于早期融資階段，融資輪次集中在種子輪/天使輪以及A輪，B輪及B輪以后的企業(yè)占比不到1/3。目前,國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域只有英矽智能（C輪）以及晶泰科技（D輪）步入后期融資階段，尚沒有AI制藥企業(yè)進(jìn)入IPO。
總的來說，國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域尚處于初期發(fā)展階段，離產(chǎn)業(yè)成熟還有很長的一段路要走。同時以上統(tǒng)計也說明該領(lǐng)域?qū)τ谛屡d入局的AI制藥選手尚為友好，在目前階段仍有不錯的沖刺發(fā)展機(jī)會。
2021年國內(nèi)AI制藥領(lǐng)域的融資總金額超80億，已經(jīng)是相當(dāng)龐大的數(shù)額。資本市場的熱情充分驗證了AI制藥領(lǐng)域的火熱，IT+BT融合發(fā)展之勢不可阻擋。
那么，影響AI制藥火熱發(fā)展的底層邏輯是什么？
其一，是近年來AI技術(shù)的不斷突破與發(fā)展。
從16年的AlphaGo, 17年的AlphaZero, 18年的AlphaFold, 到現(xiàn)今的AlphaFold2, 深度學(xué)習(xí)算法的不斷突破與長足發(fā)展，算力的大幅提升，讓我們明顯感受到人工智能時代發(fā)展的震撼力量。其中，在2021年7月由DeepMind推出的AlphaFold2在“蛋白質(zhì)折疊問題”上取得的突破性成果，更被號稱是解決了“一個困擾生物學(xué)家50年的問題”。
此前，復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)只能通過艱苦的實驗分析來確定，但現(xiàn)在可以對成千上萬的蛋白質(zhì)和相互作用蛋白質(zhì)的復(fù)合物進(jìn)行快速計算——Deepmind宣布，AlphaFold2已經(jīng)預(yù)測出超過35萬種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，涵蓋了98.5%的人類蛋白質(zhì)組以及20種生物的蛋白質(zhì)。與此同時，由生物技術(shù)領(lǐng)域突破和成本下降帶來的生物醫(yī)藥大數(shù)據(jù)的加速積累，為AI在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用提供了客觀條件。
其二，新冠疫情驅(qū)動市場對生物醫(yī)藥行業(yè)給予了前所未有的關(guān)注，人們對于新技術(shù)和新方法的應(yīng)用需求加大，刺激了整個AI制藥市場的火熱發(fā)展。AI+藥物研發(fā)作為市場想象空間巨大的交叉領(lǐng)域，同時受到來自TMT和醫(yī)療這兩大類行業(yè)資本的追捧。
新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情發(fā)生后，越來越多的生物醫(yī)藥企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)通過將其業(yè)務(wù)與 AI 結(jié)合來完成創(chuàng)新突破，以加速藥物研發(fā)進(jìn)程。其中一個非常形象的例子是在AI的助力下，新冠疫苗的開發(fā)周期大幅度縮減。在新冠病毒出現(xiàn)之后的第一時間，中國科學(xué)家在2020年1月份就找到了病毒基因的序列，三個月之后，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)就被解析出來，此后一個月，病毒和人的交互的方式也被解析出來。去年年底疫苗進(jìn)入臨床實驗，今年開始大規(guī)模使用。不管是滅活疫苗，還是mRNA疫苗，這可能是人類歷史上最快的一次用人工智能加速疫苗開發(fā)的例子。
另外，新冠肆虐下，在制藥界尋找新冠解藥的賽道中，AI同樣貢獻(xiàn)了出色的表現(xiàn)。2020年11月19日，美國FDA授予巴瑞替尼（Baricitinib）與瑞德西韋聯(lián)用療法緊急使用授權(quán)（EUA），用于治療需使用吸氧、有創(chuàng)呼吸機(jī)或體外膜肺氧合（ECMO）的確診或疑似患者。與其他新冠特效藥不同，發(fā)現(xiàn)巴瑞替尼具有阻斷新冠病毒感染和抗炎癥功能的不是人類，而是AI。
巴瑞替尼是Janus激酶家族中JAK1和JAK2的一種抑制劑，最早于2017年在歐洲獲批后，在超過70個國家上市，主要用于治療中度和重度類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。該藥最初由美國公司Incyte研發(fā)，禮來公司后獲授權(quán)推廣；2019年該藥的全球銷售額為4.26億美元。
早在2020年2月3日，英國BenevolentAI公司在《柳葉刀》雜志發(fā)表論文稱，通過其研發(fā)的AI平臺檢索海量科學(xué)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)巴瑞替尼或可用于治療新冠。禮來方面則在5月8日開展巴瑞替尼與瑞德西韋聯(lián)用的ACTT-2臨床III三期實驗，其結(jié)果于10月公布。禮來方面稱，臨床試驗數(shù)據(jù)顯示，該療法對于降低重癥患者病死率效果明顯，相比僅用瑞德西韋，該療法在兩個病人亞組中使病死率分別下降60%和43%。
面對新冠疫情，AI展現(xiàn)出不俗的效率。
其三，不同AI制藥公司持續(xù)公布的令人振奮的突破進(jìn)展，使得該領(lǐng)域熱度持續(xù)攀升；以Schrodinger、Relay、Recursion和Exscientia等為代表的多家明星AI制藥公司敲鐘上市，更為整個AI制藥市場猛添“柴火”，使得資本入場更加洶涌。
2020年2月，英國Exscientia公司與住友制藥合作開發(fā)的長效5-羥色胺受體（5-HT1A受體）激動劑DSP-1181在日本啟動I期臨床試驗，用于治療強(qiáng)迫癥（OCD）。Exscientia宣稱，這款候選藥物分子是全球首款完全由AI設(shè)計并進(jìn)入臨床試驗的AI候選藥物，整個項目從提出概念到進(jìn)入臨床，用時不到一年。
2021年2月，英矽智能（Insilico）也宣布公司全球首次利用AI發(fā)現(xiàn)了一種全新機(jī)制的用于治療特發(fā)性肺纖維化(IPF)的臨床前候選化合物。該項目把新藥研發(fā)周期縮短至18個月，成本降至260萬美元，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)新藥物研發(fā)耗時2-5年、投入1098萬美元的平均數(shù)據(jù)。
緊接著，在2021年4-5月，Exscientia先后宣布其第二款A(yù)I藥物（EXS-21546；一款A(yù)2a受體拮抗劑；適應(yīng)癥包括胰腺癌、肺癌等）以及第三款A(yù)I藥物（DSP-0038；一款雙重靶向5-HT1A激動劑和5-HT2A拮抗劑；適應(yīng)癥是阿爾茨海默?。┚M(jìn)入臨床開發(fā)階段。
2021年12月，英矽智能（Insilico）宣布在 12 個月內(nèi)發(fā)現(xiàn)兩款靶向PHD2 的臨床前候選化合物——ISM012-077和 ISM012-042，分別用于治療腎性貧血和炎癥性腸炎。
在AI制藥的二級市場上，包括Schrodinger、Relay、Recursion、Exscientia在內(nèi)的多家AI制藥明星公司收獲了大量來自市場的熱切關(guān)注。從上市當(dāng)天表現(xiàn)來看，Schrodinger、Relay、Recursion、Exscientia分別上漲了65%、75%、73%以及38%。其中，作為行業(yè)內(nèi)首家登陸納斯達(dá)克的AI制藥公司，Schrodinger的股價從首發(fā)價17美元一度漲到了近百美元。從整體市值來看，目前這幾家公司的市值約在 25-35 億美元之間上下浮動。
近日，英國明星 AI 制藥公司 BenevolentAI 也宣布將與Odyssey Acquisition（AMS: ODYSY）通過SPAC合并，合并后的公司預(yù)計將在2022年Q1季度登陸位于阿姆斯特丹的泛歐證券交易所（Euronext in Amsterdam）。
全球已上市AI制藥企業(yè)
（信息來源：公開資料整理，為不完全統(tǒng)計；數(shù)據(jù)統(tǒng)計截至日期：2021年12月31日）
其三，包括多個跨國藥企和互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭在AI制藥領(lǐng)域的入場，成為促進(jìn)該領(lǐng)域熱度不斷攀升的催化劑。
2021年6月，PharmExec（美國《制藥經(jīng)理人》雜志）公布了2021年全球制藥企業(yè)TOP50榜單。動脈網(wǎng)對全球制藥企業(yè)TOP 10進(jìn)行了其在AI制藥領(lǐng)域方面的布局統(tǒng)計。結(jié)果顯示， 全球TOP 10制藥巨頭均在AI制藥領(lǐng)域有所布局，具體統(tǒng)計結(jié)果如下：
全球TOP 10制藥巨頭在AI制藥領(lǐng)域相關(guān)布局動作情況一覽（從左至右為TOP 10藥企排名）
（信息來源：各公司官網(wǎng)及其他公開資料，為不完全統(tǒng)計；數(shù)據(jù)統(tǒng)計截至日期：2021年12月31日）
在全球TOP 10制藥巨頭中，在AI制藥領(lǐng)域布局最為積極的是強(qiáng)生和默沙東，分別在AI制藥領(lǐng)域有14項相關(guān)動作；緊跟其后的是諾華和輝瑞，分別在AI制藥領(lǐng)域有12項相關(guān)動作；羅氏（10項）、賽諾菲（9項）、輝瑞（9項）三家企業(yè)在AI制藥領(lǐng)域的布局頻率相差不大；百時美施貴寶稍微遜色但仍顯積極，在AI制藥領(lǐng)域有7項相關(guān)布局；武田和艾伯維在AI制藥領(lǐng)域的布局分別為4項和2項。
2021年11月4日，谷歌母公司Alphabet通過一篇BLOG正式向外界介紹其最新成立的AI制藥公司——Isomorphic Laboratories。該公司將借助谷歌旗下人工智能實驗室DeepMind 的研究進(jìn)一步探索人工智能（AI）在藥物發(fā)現(xiàn)方面的應(yīng)用。如果說開發(fā)AlphaFold是Alphabet利用AI技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的“試水”，那Isomorphic Labs的成立則代表著Alphabet準(zhǔn)備正式親身在AI驅(qū)動的藥物研發(fā)（AI制藥）領(lǐng)域“開疆辟土”。
其實，不僅是國外的谷歌這一類IT巨頭在AI制藥領(lǐng)域“開疆辟土”，“蹭”市場熱度的同時催升行業(yè)熱度，國內(nèi)的IT巨頭們近兩年也在AI制藥領(lǐng)域“動作頻頻”，迎合市場熱情的同時，進(jìn)一步使得該領(lǐng)域的熱度不斷攀升。
近幾年下場AI制藥的互聯(lián)網(wǎng)巨頭相關(guān)動作
（信息來源：公開資料整理，為不完全統(tǒng)計；數(shù)據(jù)統(tǒng)計截至日期：2021年12月31日）
■ 騰訊
早在2015年和2018年，騰訊便參與了當(dāng)今頭部AI制藥企業(yè)晶泰科技的A輪及B輪融資；2020年更是重點打造了“云深智藥”，將AI藥物研發(fā)正式列入企業(yè)版圖。2021年8月，騰訊AI Lab與成都先導(dǎo)合作，共同設(shè)計完成業(yè)內(nèi)首個經(jīng)實驗驗證的骨架躍遷分子生成算法（GraphGMVAE）——該算法可以在保持分子側(cè)鏈不變的情況下，生成具有相似活性不同骨架的分子。該項研究結(jié)果發(fā)表于最新一期美國化學(xué)學(xué)會雜志ACS Omega上，為藥物化學(xué)專家設(shè)計分子時提供更多啟發(fā)，降本增效。
■ 阿里云
2018年9月，阿里巴巴旗下的阿里云宣布與正大天晴合作采用AI制藥，與傳統(tǒng)計算機(jī)輔助藥物設(shè)計方法相比，這套新方法可提高篩選準(zhǔn)確率20%。2020年1月，阿里云與全球健康藥物研發(fā)中心GHDDI合作開發(fā)AI藥物研發(fā)和大數(shù)據(jù)平臺。
■ 華為云
2020年4月，華為云免費開放EI醫(yī)療智能體平臺（EIHealth），面向醫(yī)療領(lǐng)域提供病毒基因檢測、抗病毒藥物篩選等服務(wù)。2021年，華為云深度聯(lián)合中國科學(xué)院上海藥物研究所，重磅發(fā)布了專門面向藥物研發(fā)領(lǐng)域的華為云盤古藥物分子大模型，賦能全流程的AI藥物設(shè)計，旨在幫助醫(yī)藥公司開啟AI輔助藥物研發(fā)的新模式。依托華為云一站式醫(yī)療研發(fā)平臺EIHealth，盤古藥物分子大模型學(xué)習(xí)了17億個藥物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 在藥物生成方面，實現(xiàn)了對小分子化合物的獨特信息的深度表征、對靶點蛋白質(zhì)的計算與匹配，以及對新分子生化屬性的預(yù)測，從而高效生成藥物新分子；在藥物優(yōu)化方面，實現(xiàn)了對篩選后的先導(dǎo)藥進(jìn)行定向優(yōu)化。
■ 百度
2020年9月，百度創(chuàng)始人李彥宏作為牽頭發(fā)起人和BV百度風(fēng)投CEO劉維聯(lián)合創(chuàng)立百圖生科進(jìn)場AI制藥，李彥宏親自出任公司董事長，劉維作為聯(lián)合創(chuàng)始人，擔(dān)任公司CEO。百圖生科致力于用高性能生物計算和多組學(xué)數(shù)據(jù)技術(shù)加速創(chuàng)新藥物和早篩早診等精準(zhǔn)生命科學(xué)產(chǎn)品的研發(fā)。其LinearFold算法可將新冠病毒的全基因組二級結(jié)構(gòu)預(yù)測從55分鐘縮短至27秒，提速120倍。
2021年4月，百圖生科、維亞生物、許大強(qiáng)博士團(tuán)隊聯(lián)合宣布發(fā)起設(shè)立AI驅(qū)動的新型生物醫(yī)藥公司——索智生物，并完成5000萬人民幣天使輪融資。索智生物主要專注于自身免疫系統(tǒng)和神經(jīng)退行性疾病領(lǐng)域的新藥研發(fā)，并致力于在藥物研發(fā)過程中打造一個以人工智能為基礎(chǔ)的新型的新藥研發(fā)范式。該輪融資由百圖生科領(lǐng)投，維亞生物跟投，作為戰(zhàn)略投資人，百圖生科和維亞生物將會在AI技術(shù)、計算能力、底層多維數(shù)據(jù)、蛋白結(jié)構(gòu)及新藥研發(fā)等方面為索智提供全方位的支持。
■ 字節(jié)跳動
2020年底，字節(jié)跳動成立專門負(fù)責(zé)大健康業(yè)務(wù)的極光部門，AI Lab位于北京、上海、美國三地的團(tuán)隊也開始招攬AI制藥領(lǐng)域的專業(yè)人才；2021年10月，字節(jié)跳動入股AI制藥初創(chuàng)企業(yè)水木未來，再次吹響布局AI制藥的號角。據(jù)官網(wǎng)介紹，水木未來主要為創(chuàng)新藥企跟科研機(jī)構(gòu)提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)支持；基于冷凍電鏡、計算化學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和高性能計算核心技術(shù)，在小分子、抗體藥、蛋白降解、基因治療等領(lǐng)域推動數(shù)字化創(chuàng)新，以幫助創(chuàng)新藥企大幅提升藥物研發(fā)效率和成功率。
其四，國內(nèi)生物醫(yī)藥行業(yè)的蓬勃發(fā)展，國家對于創(chuàng)新藥的扶持，市場對于源頭創(chuàng)新、新的技術(shù)創(chuàng)新迫切渴求，是AI制藥研發(fā)熱的重要驅(qū)動因素。
無論是加速創(chuàng)新藥審評審批、鼓勵優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新藥品與國際接軌，還是藥品上市許可持有人制度的落地，亦或是港股18A的新政、科創(chuàng)板的開通；當(dāng)今的中國，從國家層面到地方政府，都在積極布局和扶持生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一方面，隨著 4+7 帶量采購政策的推行，仿制藥利潤進(jìn)一步受到壓縮，過去仿制藥高毛利的時代已然結(jié)束，me-too、me-worse等“偽創(chuàng)新藥”和仿制藥的價值空間被極大壓縮，國內(nèi)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)正在迫切尋求進(jìn)一步的升級。
另一方面，新藥物分子研發(fā)難度增加，研發(fā)成本高、時間長，創(chuàng)新藥開發(fā)難度日益加大——過去這些年，大型制藥巨頭都在面臨同一個問題——藥物研發(fā)的整體回報率在不斷下降。全球一線藥企一年花費幾十億美金，但FDA每年批準(zhǔn)的藥物也就幾十款。制藥業(yè)亟需新的技術(shù)來打破目前的藥物研發(fā)困境，藥企亟需試錯成本更低的新型解決方案。
IT與BT的結(jié)合，無疑為中國的藥物創(chuàng)新帶來更多可能，有望幫助行業(yè)去摘取新藥研發(fā)領(lǐng)域中更高懸的果實——更新的靶點，難成藥的靶點以及First-in-class的藥物。對創(chuàng)新的追逐以及降本增效的需求驅(qū)使醫(yī)藥企業(yè)加速擁抱AI。