“AI4Science”的苏州工业园区实践|AI解码生命科学奥秘“走在前”

360影视 日韩动漫 2025-05-26 19:34 4

摘要:AI4Science(科学智能)被誉为科学发现的“第五范式”,该模式将人工智能融入生成假设、设计试验、收集解释数据等关键环节加速研究,将带来科技创新的深刻变革。美英等发达国家以及微软、英伟达等头部企业竞相布局,以Al4Science巩固全球科学研究领导地位。当

转自:新华财经

编者按:AI4Science(科学智能)被誉为科学发现的“第五范式”,该模式将人工智能融入生成假设、设计试验、收集解释数据等关键环节加速研究,将带来科技创新的深刻变革。美英等发达国家以及微软、英伟达等头部企业竞相布局,以Al4Science巩固全球科学研究领导地位。当前,苏州工业园区已培育形成人工智能千亿级产业集群,聚集人工智能相关企业超1800家,通过国家网信办备案的生成式人工智能服务、算法等位居全国同类地区前列,一批人工智能企业率先利用大模型、深度学习、自动化实验室、生成模型等深度赋能生物医药、化学材料、计算机科学、神经科学等行业的科学研究工作,加快形成以“跨学科、数据驱动和计算密集型”为特征的新科研范式。

锚定“开放创新的世界一流高科技园区”目标,园区正以国家级经开区“九连冠”、国家高新区第四的硬实力,加快建设国家新一代人工智能创新发展试验区核心先导区,培育和发展新质生产力。系列文章深度解读“Al4Science”的园区实践,第二篇关注运用AI解码生命科学奥秘“走在前”的园区作为。

“AI+生命科学”被视为最具潜力、最能造福人类的领域之一。2024年,David Baker、Demis Hassabis和John Jumper凭借AI驱动的蛋白质折叠与设计技术摘取当年诺贝尔化学奖,标志着人工智能正在重塑生命科学研究的范式,有力提振行业信心。作为国内为数不多同步超前布局人工智能、生物医药产业的地区,园区充分利用先发优势,率先布局“AI+生命科学”这一交叉融合赛道,重点依托ITBT融合创新中心、播禾创新中心等载体,支持初创企业、科研院所运用AI技术解决中枢神经、蛋白质药物设计等生命科学领域前沿问题,取得阶段性成效,部分药物进入临床阶段,相关产业生态营造实践值得关注。

AI解析生命科学规律潜力彰显 园区企业、科研院所竞相布局

“过去十余年,全球积累了海量脑科学、疾病多组学(Multi-Omics)、临床大数据,AI算法也更加先进,生命科学正迎来大数据驱动的新时代,把大数据AI分析策略引入脑科学领域创业的时机到了。”包杨欢是一个科幻迷,15年前在冷泉港实验室工作时就从事脑科学项目研究,抢抓时代机遇,其于2023年在苏州工业园区成立普百思生物科技(苏州)有限公司(下称“普百思”),专注于数据驱动的中枢神经系统(CNS)药物研发,主要是治疗青少年心理疾病、成年人难治性抑郁症、认知障碍和老年痴呆等疾病。

图为普百思开发的用于挖掘致病机制和药物靶点的CNS疾病大数据和AI算法分析系统PBS Omics

梳理近年全球CNS小分子药物研发案例不难发现,传统靶向疗法在治疗脑类疾病方面频频受挫。普百思相关负责人介绍说,抑郁症等脑部疾病涉及情绪、心理、认知等因素,是多基因遗传、多机制相互作用、缺少明确治疗靶点,不适用传统单一的靶向疗法,需系统分析多组学数据、神经环路、利用大数据挖掘背后机制。

为此,普百思汇整全球CNS疾病几乎所有公开数据并建立数据分析系统,通过分析上述CNS疾病的生物组学大数据探寻最有可能的致病机制,将疾病的转录组和蛋白相互作用这一整体表征作为靶点,在此基础上研发药物,已公开4项算法专利,部分药物进入概念验证临床阶段。

与普百思相似,百图生科也致力于用AI破解生命科学面临的挑战。

在信息大爆炸时代,科研人员仅依靠人力获取生命科学底层进化规律准确信息并获得深刻洞见变得困难,同时,依靠传统生物实验手段实现前沿创新面临“成本高、效率低、成功率低”等诸多难题。针对这些挑战,百图生科将实验、大数据与生物计算进行统一,基于专业AI生命科学大模型解读的深层次机制,引领“数据密集型”的新型科学研究范式。

“生命科学的每一次爆发式发展其实都得益于技术创新。”百图生科副总经理甄鹏说,组学的发展积累了大量基础数据,为利用AI破解当代生命科学领域信息遴选难、获得洞见难、试验开展难等挑战提供了契机。

百图生科从基础做起,整合全球基因组学、蛋白组学、表观遗传组学等数据用于底层生命科学基础大模型训练,自主打造蛋白质大模型、DNA大模型、RNA大模型、细胞大模型等7个基础大模型,整体参数规模达2100亿、居全球前列,为从海量数据中习得生物规律奠定基础。

2022年,百图生科将研发中心落户在苏州工业园区播禾创新中心并布局全自动实验室,围绕大分子药物研发方向开展相关数据采集、模型验证等工作,实现干试验(指利用计算机模拟和数据分析进行的研究)、湿试验(指传统的实验室操作)的深度整合。

除普百思、百图生科等代表企业外,园区还聚合了一大批利用AI赋能生命科学的重点项目,尝试用AI这把“钥匙”解码生命科学奥秘。

比如苏州系统医学研究所课题组将深度学习算法应用于蛋白质药物设计,相关预测结果在全球蛋白质结构预测大赛取得良好成绩。睿健医药率先将“AI+化学诱导”技术应用于特定细胞功能改造,为以帕金森病为代表的神经退行性疾病、失明等疾病开发通用型细胞治疗产品。

近年,围绕AI+新药、AI+医疗、临床大数据、基因组学、蛋白组学、空间组学、细胞和基因治疗、基因编辑等热点领域,园区已引进培育多家初创企业。

以落地为导向 园区“AI+生命科学”方案接受市场验证

在“AI+生命科学”技术迭代的确定性浪潮中,率先起步的“弄潮儿”发展成效备受关切。园区相关企业立足苏州完备的产业体系和应用场景、纵深的国际合作网络,竞相推进跨界合作、临床试验,展现充足的发展潜力。

“技术大模型本质上需要在不同的业务场景里落地。我们围绕国家战略布局的生物医药、生物制造、医疗健康等领域探索产业应用,已经开发200多个基于生命科学技术大模型的任务模型,性能位于行业前列。”百图生科解决方案负责人贺照人说,公司瞄准“生命科学AI模型解决方案提供商”定位,与国内外生命科学领域科研机构企业等开展广泛合作落地任务模型,在手订单价值超过140亿元。

图为百图生科开发的服务细分行业生命科学任务模型

在信息汇聚方面,百度生科推出“生命科学发现助手”,该助手基于deepseek、通义千问等基础大模型开展生命科学领域的后训练,能够对生命科学相关问题有更深入的理解,可通过智能交互理解需求,自动执行多维度信息检索与分析,生成结构化深度报告。目前该助手已开放给合作伙伴试用。据介绍,在某合作项目中科研人员使用该助手后,设计全新发酵体系的时间从两天缩短至最快一分钟。

在信息洞察领域,百图生科基于7类生命科学基础大模型赋能业界,比如基于DNA模型与诊断类企业、科研院所合作,研发微生物模型、助力育种等;利用RNA大模型指导相关药物设计,得到高表达量的RNA序列。

今年初,百图生科与中国农科院生物所达成战略合作,百图生科将基于上述AI模型,助力生物所构建自主智能育种体系、自动化高通量干湿闭环的AI生物智造平台,挖掘农业大数据、加快重大农业品种创制和成果落地。

普百思利用AI算法分析脑科学大数据指导CNS药物开发的策略和项目也初步得到验证,获得医院认可。

在难治性抑郁症方面,普百思创造性地利用大数据分析找到的最可能有效、且安全有保证的已上市“老药”做IIT(Investigator Initiated Trial,是一种由医疗机构的研究者自主发起、不以药品和医疗器械等产品注册为目的的临床研究)。该模式仅花费常规临床研究1/4的时间、1/10的费用,来初步验证同机制新药是否有效,大幅降低新药研发风险。公司基于新模式开发的难治性抑郁症药物已和苏州、深圳等地医院合作进行IIT研究。此外,“我们跟8省14家医院合作,并作为医院唯一的企业合作方负责2000多位青少年抑郁症患者的样本检测和数据分析,打造青少年抑郁症智能辅助诊断和预警系统。”包杨欢说。

此外,园区一批“AI+生命科学”前沿产品加快走进国际市场。

比如睿健医药依托公司独特的“AI+化学诱导”平台,开发首款诱导多能干细胞(iPSC)来源的眼科通用型细胞治疗产品,已获美国FDA授予孤儿药认定(Orphan Drug Designation, ODD)。元启生物制药利用数据驱动、机器学习高效启动早期开发项目,在全球首创炎症性肠病肠道富集小分子口服新药,于美国成功完成临床I期试验的首例受试者给药,彰显了全球“AI+生命科学”应用创新进程中的园区力量。

加力支持 巩固“AI+生命科学”赛道领跑地位

在素有“年度AI风向标”之称的英伟达2024GTC大会上,超过900场会议中有90场活动与生命科学相关、数量居所有行业之首。碳硅智慧、百图生科等来自园区的企业参会并就大模型时代AI赋能下的药物研发技术做相关专题分享,成为该届大会为数不多的中国“AI+生命科学”领域公司。

“AI+生命科学”作为当前热门的前沿交叉领域,在机制探索、药物开发、疾病诊断等领域具有广泛的应用前景和重要价值,正成为政府和产业界关注重点。园区对“AI+生命科学”这一前沿领域的认知和布局走在全国前列。

早在2021年,园区即看到人工智能等新一代信息技术与生物技术融合发展的潜力,在园区管委会支持下,薄荷天使基金与苏州工业园区科技发展有限公司共同建设ITBT融合创新中心暨播禾创新中心,鼓励企业探索数据驱动的科研新范式,聚焦IT+BT(信息技术和生物技术深度融合),以“投资+孵化”和“共建共享”模式赋能“AI+生命科学”垂直应用,重点引进服务以IT技术支持的早期创新型生命健康项目,百图生科、普百思、申基生物等企业均在这里落户扎根。

“播禾创新中心给了我们很大支持,这里不仅有拎包入住的办公室和实验室,更有全面支撑IT&BT初创企业实现技术开发和验证所需的全套设备、供应链和智能化服务能力体系,以及良好的人工智能、生物医药产业生态,我们这栋楼里就有专业的生物医药专利咨询公司,中心还帮我们牵线搭桥与本地医院合作开展脑卒中方面的认知研究,确保我们轻装上阵,只专注做最擅长的研发工作。”普百思临床前研发负责人孙郊说。

自2022年投入运营以来,播禾创新中心紧密结合IT&BT领域创业者需求,在运营管理、研发资源对接、商业拓展等方面提供助力。比如仪器方面,联合龙头企业赛默飞等打造开放的公共仪器平台,提供灵活可扩展的实验空间及仪器平台和智能服务体系,满足湿实验验证需求;临床方面,引入苏州大学附属第四医院的创新转化中心提供科研和临床特检等平台;资本方面,联合银行、基金等面向入驻企业提供融资支持;生态层面,搭建涵盖政产学研医各类创新主体的IT&BT生态互动交流平台,先后通过中国生物计算大会、全球智博会IT&BT融合创新应用论坛、200多场垂直领域特色生态活动,高频链接IT和BT创业者所需要的各类政策、信息和产业资源,驱动AI与生命科学产业实现“双向奔赴”。截至目前,该中心已打造30000平方米的灵活交互空间,共享实验仪器172台,累计入驻“AI+生命科学”相关企业及生态伙伴61家,企业累计融资金额超过62亿元。近期,播禾创新中心入围首批江苏省标杆孵化器。

播禾创新中心只是园区支持人工智能应用创新的一个缩影,除孵化支持外,园区还面向优质项目提供算力、场景等支持,加速技术落地。

作为国家新一代人工智能创新发展试验区核心区,园区立足算力、算法、数据、场景及企业集聚等优势,已发布《人工智能大模型创新发展行动计划》,并将大模型和算力产业纳入“623”产业体系。截至目前,园区4家企业成功通过国家网信办生成式人工智能服务备案,19家企业的24个算法成功通过国家网信办深度合成服务算法备案。下一步,园区将全面实施“人工智能+”行动,聚焦“AI+生命科学”等交叉融合新兴赛道,不断加强关键技术研发和应用场景打造,加速人工智能在千行百业赋能赋智赋力,力争成为全国人工智能产业的发展高地和重要集聚地。(王梦菲 王艳艳)

编辑:穆皓

来源:新浪财经

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