image: Foundational vision for "prompt-to-drug"
Credit: Insilico Medicine
在生成式AI、多模态基础模型与实验室自动化加速融合的当下,药物研发正从“AI单点应用”迈向“系统级整合”。长期以来,制药研发流程普遍存在断点:计算端模型与工具链分散,生物学与化学问题之间交接繁复,从虚拟分子生成到湿实验验证的等待成本高。随着多模态模型逐步打通文本、结构、组学、成像与实验读数等信息,以及实验室设备加速API化、变得可被软件调度,“AI设计 + 自动化执行”的闭环药物发现正成为行业关注的下一代研发新范式。
近期,英矽智能与礼来的研究人员在ACS旗下的开源期刊ACS Central Science(IF=13)联合发表观点文章,提出一套面向“完全自主、由AI统一编排”的药物发现综合框架。论文以"从提示词到药物:迈向制药超级智能”为题,阐述先进推理系统如何将AI驱动的靶点发现、生成式化学、自动化合成、湿实验验证与临床规划整合为单一工作流程。
在该框架下,科学家只需提出需求——例如“为特发性肺纤维化设计一种药物”——中央AI控制器便可自主拆解任务并进行调度与协同,包括识别潜在靶点、提出并优化分子结构、组织体外(in vitro)与计算(in silico)验证,以及生成具有临床约束与证据支撑的开发策略,并交由具备自主行动能力(agentic)的AI程序执行。论文同时回顾了AI在生物技术领域的演进,从传统机器学习、深度学习到基于Transformer的生成模型,并强调这些技术如何逐步扩展AI在靶点识别、分子设计、临床预测与自动化实验方面的能力边界。
在体系结构层面,论文提出下一代模块化架构:由按顺序调用的多个子系统构成,整体遵循药物发现的标准实践,但各环节由AI算法自主驱动并由中央推理系统统一控制与编排。其中,生物学模块负责数据挖掘、假设生成与疾病相关靶点验证;化学模块结合生成式化学、分子对接、自由能计算与微流控合成,迭代式设计与优化候选化合物;临床开发模块则可对试验结果、患者人群与试验设计策略进行预测与建议。
论文还通过多个示例,展示了先进推理控制器如何通过API连接并协调多样化系统与传统实验室设备。文章强调,随着新一代推理模型具备多步骤规划能力,系统可协调专用AI智能体并依据实验读数(readouts)动态修订策略。但文章也指出,能力提升伴随新的系统性风险:幻觉(hallucinations)、错误传播与数据偏差可能在闭环流程中被放大。因此建议强化可审计性,在高风险决策中引入人工监督,并在临床试验中使用“AI实验组”对预测工具进行真实世界验证。
围绕论文所描绘的方向,英矽智能也在推进相关能力建设,开发多种AI工具以覆盖生物与化学发现的不同任务环节。例如,DORA 与 PandaOmics 可对科学文献与多源数据进行梳理分析并提出新的生物学假设;Chemistry42 可结合三维结构信息,根据用户提示生成并优化候选分子;Chemistry42 的 Retrosynthesis(逆合成)模块则用于规划新化合物的合成路线。论文作者认为,将这些分散能力在统一框架下贯通联动,形成可持续迭代的端到端闭环,将是进一步提升药物发现速度与效率的关键方向。
英矽智能联合创始人兼首席执行官 Alex Zhavoronkov 博士表示:“实现这一愿景的基础组件已经可以运行。然而,要让这一愿景完全落地,学术界、生物技术公司与监管机构之间的协作至关重要。真正实现端到端、自主的药物开发,需要整个行业的认可与投入,每一方都要贡献拼图中不可或缺的一块。”
这篇发表于ACS Central Science的观点文章进一步补充了英矽智能在靶点发现、生成式化学与临床阶段AI应用方面的同行评议研究体系,也为“制药超级智能”与闭环药物发现生态的讨论提供了更系统的路线图与框架参考。
参考资料:
[1] From Prompt to Drug: Toward Pharmaceutical Superintelligence.
DOI: 10.1021/acscentsci.5c01473
关于英矽智能
英矽智能是一家全球先锋生物科技公司,致力于整合人工智能和自动化技术,加速药物发现并推动生命科学领域的创新,赋能人类更长久更健康的生活。2025年12月30日,公司于香港联交所主板挂牌上市,股票代码:03696.HK。
利用自主研发的Pharma.AI 平台和先进的自动化生物学实验室,英矽智能正在为纤维化、肿瘤学、免疫学、疼痛、肥胖和代谢紊乱等未满足的疾病领域提供创新药物解决方案。此外,英矽智能持续将Pharma.AI应用拓展到多元化领域,如先进材料、农业、营养产品及兽医药物。更多信息,请访问网站www.insilico.com
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