科技

5秒生成分子结构式,“中国药谷”以科技之“智”助医疗之“治”

01.jpg

02.jpg

华科精准联合创始人兼首席技术官刘文博正在调试手术机器人设备。受访者供图

医药学发展到今天,新药研发仍是一场九死一生的“冒险”,临床失败率极高。有人统计,新药研发平均需要耗时10年、耗资10亿美元,并且成功率不足10%。

为什么这么难?以癌症为例,如果肿瘤是一把锁,靶点是锁眼,药就是钥匙,为了找到最合适的那把,科研人员需要耗费大量精力、财力去筛选。

眼下,大模型时代的人工智能正在悄然赋能千行百业。在被誉为“中国药谷”的大兴生物医药产业基地,已经有企业、科研院所通过这项新技术去寻找“新钥匙”。新药研发“10年10亿美元10%成功率”的传统“魔咒”正在被打破。在医疗机器人研发领域,人工智能也在大展拳脚。

药企引进信息科学专业人才

与印象里药企研发团队全都穿着白大褂做实验不同,热景生物公司的新药发现与设计研究中心,有一部分人平时面对的是电脑屏幕上的数据和药物分子模型。

这支团队的核心成员来自清华大学、北京大学、中国科学院、中国人民解放军军事医学科学院、北京协和医学院、美国马萨诸塞大学、约翰·霍普金斯大学、德雷塞尔大学等国内外顶尖高校及科研院所,且具备信息科学、制药工程、生物技术等专业背景。这不难理解,引入人工智能研发新药属于交叉学科,需要很多专业的人才一起努力。就在前不久,他们的研究成果还发表在了国际权威期刊上。

“计算机技术辅助研发新药并不是新概念,我国早在上世纪80年代就有科学家开始尝试。但受限于当时的技术,只能形成简单模型,很难落到企业层面。”中心负责人许立达说,近年来,随着算力、实验技术的突飞猛进,药企在发展过程中沉淀的大量珍贵数据有了更多“用武之地”。相比于信息技术企业,药企搭建人工智能算法模型也因此获得了一定优势。“我们吸收借鉴前沿技术建立自己的算法流程,再依托公共数据库和企业内部数据对模型进行训练,能让它变得更‘聪明’。”

与新药发现与设计研究中心同处一栋楼的,是热景生物的大量专业实验室。人工智能模型得出的计算结果,会在实验室进行多轮验证,进一步改进药物分子结构,获得更好疗效。除了借助人工智能算法模型发现“新钥匙”,热景生物还期待着它能找到“新锁眼”,也就是新靶点,到那时,企业也将增加一条全新的赛道,并处于领跑位置。

5秒钟即可生成分子结构式

药物分子经过核磁共振,会在电脑上得到一串原始碳谱数字,这就好似它的“身份证号”。将这串数字输入人工智能解谱系统,只需短短5秒,就生成了多个分子结构式,再经过科研人员人工验证,即可获取“正确答案”。

这听起来有点科幻的一幕,发生在中国医学科学院北京协和医院药物研究所。研究员、博士生导师汪小涧,是解谱系统的研发带头人,“将碳谱转化成结构式,是研发新药的关键一步。即便经验丰富的专业人士操作,也需要3到5天。短短5秒,可能连‘身份证号’还没看全。”

药物研究所的科研人员们,擅长在天然产物中发现新药。比如用于治疗慢性肝炎的双环醇,就是从五味子中提取出来的,协和药厂平均年销售额在10亿元以上。如果新药发现能够提速,不仅患者有了更多治疗方案,科研人员也将获得更多经费支持,实现良性循环。

可研发新药是个需要“坐冷板凳”的苦差事。汪小涧统计过,他带的研究生,如果用传统的筛选方法,平均每年每人只能合成20至40个分子,大多数分子还没到达临床阶段就宣告“夭折”,如果借助人工智能解谱系统,获取的分子数量可以至少增加一倍,研发新药的成功概率也会有所增加。

这套解谱系统上线2年来,已经吸引上万名天然产物结构化学从业者使用。“现阶段,人工智能还仅仅是一种辅助工具,新药研发还需要遵循传统规律开展临床试验。”汪小涧说,希望和有实力的药企一起合作用好临床数据,让数据库实现扩容,提高精准度,“如果我们合成的20个分子中,有2到3个到达临床阶段甚至成为新药,那将是人工智能巨大的成功。”

智能机器人精准导航手术路径

去年8月,西安一位体重仅2斤4两的早产儿,在出生3天后突发脑出血。孩子年龄太小,脑出血的面积又比较大,精准、微创进行手术的难度非常大。经慎重评估,医生决定使用华科精准公司微型机器人实施脑内血肿穿刺外引流术,不仅精准定位了病灶,还成功清除了14毫升积血。

华科精准公司是“中国药谷”园区企业,研发的多款手术机器人已辅助医生开展了2万多台神经外科手术。公司联合创始人兼首席技术官刘文博说,有相当比例的神经外科患者,其病灶位于颅内深部,需要医生先进行准确定位,再完整安全地切除病灶。过去,为了实现微创精准的手术路径设计和术中引导,需要在患者清醒的状态下往颅骨上打4到5颗钉子用来固定框架,患者的痛苦可想而知,且术中操作调整角度和入路存在一定限制。对于医生而言,就像是在不切开西瓜的情况下,精准取出一粒特定的西瓜籽,难度非常之大。

如今,人工智能技术发展突飞猛进,神经外科手术机器人可以使患者免受诸多痛苦,也可以大大减轻医生的操作压力。华科精准手术机器人自带“导航系统”——随着机械臂摆动,机器人的3D结构光可在1分钟内扫描患者面部上百万个点云,机器人的手术软件,融合了多模态影像处理技术、组织三维重建技术和高精度配准技术,可以快速将患者脑部精细的结构和手术工具位置信息在显示屏上直观地呈现出来。经过系统精密的计算,提供最便捷、最安全的手术路径和术中手术引导。这样一来,“西瓜籽”在哪里、怎样取出“西瓜籽”,一目了然。

【新闻内存】

作为本市医药健康产业发展的主阵地,大兴生物医药产业基地积极引进人工智能、大数据与医药健康交叉融合项目,持续推动生命健康产业前沿技术在园区落地生根。目前,园区“AI+医疗”项目初步聚集,已引入深度制耀、中科基因等AI人工智能医药创新企业,打造生物样本库及生物信息智算中心,将生物技术与人工智能深度融合,以“政产学研医”协同创新共建模式,打造AI生物医药优质项目服务和孵化平台。

(北京日报记者 陈强)


【责任编辑:李文闻】

"赛博伴侣"十天吸金千万:当机器人男模走进家门,人心准备好了吗

身着修身西装、戴金丝眼镜的"机器人男模",正被化妆师一笔一笔画上眼影、腮红、高光的"赛博女友"——当人形机器人不再演示叠衣服、不再工厂巡检,而是直接杀入情感陪伴赛道,一场关于技术边界与社会心理的深层碰撞,已然发生。优必选旗下消费级人形机器人品牌"优世界"首款产品U1系列,自6月2日开启预售以来仅10天,已收获近4000台预订订单,定金总额突破千万元。对去年全年仅

近1500名选手9月决战上海 第48届世界技能大赛倒计时100天

技能界的“奥林匹克”进入百日冲刺。12日上午,国务院新闻办公室在京举行第48届世界技能大赛筹办情况新闻发布会。本届大赛将于今年9月22日至27日在国家会展中心(上海)隆重举办,届时将有来自73个国家和地区的近1500名顶尖技能青年选手“论剑”黄浦江畔,共同角逐64个比赛项目的桂冠,并有望创下历届比赛项目、参赛人数及参与成员国家和地区数量三个“历史之最”。打造彰显中

通感算智深度融合提速 工信部划定"AI+通信"三年攻坚路线图

人工智能与信息通信的融合正在从"试验田"走向"主战场"。工业和信息化部6月3日正式印发《"人工智能+信息通信"创新发展实施意见(2026—2028年)》(工信部通信〔2026〕121号),以四大方向、17项具体任务,为未来三年产业融合创新画出清晰作战图。目标锁定:2028年城域算力1毫秒时延圈覆盖率不低于75%《实施意见》明确,到2028年,人工智能与信息通信初步

6G“部省协同”:到2029年形成自主创新技术方案

6月4日,工业和信息化部正式发布《关于组织开展6G创新发展部省协同试点专项行动的通知》,决定面向各省、自治区、直辖市组织开展6G创新发展部省协同试点。该行动旨在充分发挥我国新型举国体制优势,凝聚重点地方、重点企业创新资源,共同开展6G技术创新、产业生态培育和应

激活企业创新力 抢占前沿新赛道 - 嘉兴创新驱动发展一线观察

行走嘉禾大地,一股从实验室快速奔涌向生产线的创新热潮扑面而来。最新数据显示,2025年嘉兴全市全社会研发投入占GDP比重达3.57%,列全省第二位;规上工业企业研发机构设置率达74.33%,连续五年保持全省第一。亮眼数字背后,

六大亮点创“历届之最”!第九届数字中国建设峰会在福州拉开帷幕

全球瞩目的“数智盛宴”闪耀闽江之畔!4月29日,由国家发展改革委、国家数据局、国家网信办、工业和信息化部、福建省人民政府共同主办,以“加快数智技术创新发展,深入推进数字中国建设”为主题的第九届数字中国建设峰会在福州海峡国际会展中心隆重开幕。恰逢“十五五”规划开局起势之年,亦是数字中国建设第二个十年的开启之年。本届峰会围绕“数智融合”“创新主体”“场景驱动”三大特

制胜“十五五”关键期:工信部重锤加码未来产业,已落子超百项“揭榜挂帅”攻坚任务

面对全球新一轮科技革命与产业变革的加速重构,一场围绕未来产业发展制高点的角逐正在提速。4月21日,工业和信息化部在北京召开未来产业企业座谈会,释放出关键信号——要以更大力度超前布局未来产业,加快锻长板、补短板、强弱项,抢抓“十五五”关键期,抢占未来发展制高点。向原始创新短板发起总攻工信部党组书记、部长李乐成主持召开了第十九次制造业企业座谈会。来自生物制造、量子科技

扫一扫专利到家,逛巴扎技术“淘宝”- 新疆“码上有利”“专利大巴扎”打通成果转化“最后一公里”

推出“码上有利”和“专利大巴扎”两项创新服务举措,搭建知识产权与实体经济深度融合的对接平台,让专利转化像超市购物一样便捷。两项服务形成“精准匹配+海量检索”的互补模式,打破科研院所与产业间的壁垒,推动专利转移转化更加开放协同。长期以来,专利转化领域存在一个结构性难题:一方面,大量高价值专

辽宁千山湾钢铁实验室启动 政产学研用协同助力鞍山钢铁产业升级

4月3日,辽宁千山湾钢铁实验室启动仪式暨管委会第一次会议在辽宁科技大学举行。仪式邀请了国内钢铁领域工程院院士,东北大学、北京科技大学知名专家和学者,鞍山钢铁集团有限公司、中国钢研科技集团有限公司等国内行业知名企业代表,鞍山市委、市政府相关部门领导等参加。 鞍山市委书记吴开华,鞍山钢铁集团有限公司党委书记、董事长王军,辽科大党委书记孟劲松,党委副书记、校长胡军共同

硬核“新质力”亮相莱芒湖:第51届日内瓦国际发明展启幕,中国军团237项发明刷新纪录

初春的莱芒湖畔再次成为全球创新目光的聚焦点。第51届日内瓦国际发明展于当地时间11日在日内瓦Palexpo展览馆正式拉开帷幕。在这个全球举办历史最长、规模最大的发明盛会上,中国代表团以237个发明项目的庞大阵容亮相,参展规模不仅位居前列,更创下了历年来新高,向世界展示了中国科技创新的蓬勃生态与前沿趋势 。“含新量”十足:中国展团实现“数量与能级

抢滩“一人公司”时代:多地竞速发布“龙虾”政策,最高补贴1000万

一条红色的“龙虾”,正在掀起全国范围内的产业政策竞速。因开源AI智能体工具OpenClaw图标酷似红色龙虾,近日“AI养龙虾”引爆全网热度。这把火从技术极客的GitHub仓库,一路烧进全国两会会场,更在短短一周内点燃了深圳、合肥、无锡、常熟等多地政府的政策工具箱。从“放水养鱼”到“放水养龙虾”,一场关于未来“一人公司”(OPC)新业态的卡位战已然打响。多地密集“下塘”:最

工信部启动“工业数据筑基行动”:“1+4+N”解锁工业AI“富矿”

从根本上破解工业领域数据“采”“集”“用”的堵点,工业和信息化部于3月10日正式对外发布《关于启动工业数据筑基行动 开展面向人工智能赋能的高质量行业数据集建设先行先试的通知》(工信厅信发函〔2026〕64号)。这标志着我国在推动工业数字化转型向智能化迈进的关键时刻,正式打响了“数据赋能”的攻坚战。锚定2026:打造高

从“+AI”到“AI+”:政策与市场同频共振,我国“人工智能+”驶入“智能经济”新蓝海

“智能经济”这一全新概念首次写入政府工作报告,标志着我国“人工智能+”行动正从技术赋能产业的“起步区”驶入产业深度融合、生态全面重构的“深水区”。在政策红利持续释放与市场需求井喷的“双轮驱动”下,一幅 “10万亿级”智能经济新形态的蓝图正加速展开。战略升维:从“工具”到“经济形态”3月5日,国务院总理李强在政府工作报告中明确提出“打造智能经济新形态”,并连续第三年

中企 MWC 2026:从追光者变身光源

当西班牙国王费利佩六世饶有兴致地与一台人形机器人握手,并接过一部折叠屏手机时,2026年世界移动通信大会(MWC)迎来了它最高光的时刻之一 。为期四天的MWC 2026正式落下帷幕 。这个以“智能新纪元”(The IQ Era)为主题、恰逢落户巴塞罗那20周年纪念的展会,用前所未有的热度向世界宣告:移动通信的未来已不再仅仅是连接,而是
返回
顶部