给新药研发画一张时间表,过去几十年,这张表的刻度几乎没有动过:十年起步的周期、十亿美元打底的投入、不足10%的成功率,业内把它概括为"三个十"定律。直到一款名为"艾普司韦"的药片问世,把其中一段刻度,硬生生拨快了一大截。
今年7月29日,由西湖大学、西湖实验室与西湖制药(杭州)联合研发的1类创新药盐酸伊司特韦片(商品名"艾普司韦"),获得国家药品监督管理局附条件批准上市,用于成人轻型、中型新型冠状病毒感染的治疗。
这款药带着三个"第一次"而来——它是西湖大学首款完全自主研发的1类创新药,是国内首款凭借人工智能辅助研发而获批上市的原创药,也是全球第一款基于DNA编码化合物库(DEL)技术成功获批的小分子创新药。而最令人意外的数字藏在时间线上:从源头发现到完成临床试验,它只用了三年半。
如果把原创新药研发比作一场要跑上十年的长跑,艾普司韦像是换上了一双"AI跑鞋"。它想证明的事并不小:AI不是画饼的噱头,而是能真正把药"做出来"的工具;原创新药这口时钟,可以被拨快。
一把"剪刀",与490亿个候选分子
新冠病毒并不以蛮力取胜,它靠的是一套精巧的"复制流水线"。在这条流水线上,3C样蛋白酶(3CLpro)扮演着"剪刀"的角色——病毒依赖它剪出功能性蛋白、完成复制相关酶的装配。只要能找到一把合适的"分子钥匙"卡住剪刀口,病毒就无法自我复制。3CLpro因此成为全球抗病毒药物研发的热门靶点,也是西湖大学攻关团队瞄准的方向。
靶点找到了,真正的难题才开场:去哪里找那把"钥匙"?团队选择了一条极致路径——DNA编码化合物库。这项技术用DNA条形码给海量化合物做"身份标记",一次实验就能在巨型分子库里"大海捞针"。西湖团队面对的,是一座包含490亿种化合物的分子库。490亿是什么概念?粗略折算,相当于给地球上的每一个人分发约6个候选分子——而他们要做的,是从中找出真正有效的那一个。
放在传统做法里,科研人员要先从库里筛出一批"潜力股",再逐一合成、逐一验证,每一步都要烧掉大量人力物力。西湖团队先筛出了100多个"潜力股",而接下来的关键一跃,交给了AI。"在筛选准备和筛选过程中,我们利用AI模型帮助确定筛选条件以及对照化合物,提高筛选的成功率。"西湖大学生命科学学院教授黄晶说。
团队随后建立了针对3CLpro靶点的AI模型,从初筛结果里选出9个分子进行合成测试,其中6个表现出很强的抑制活性——接近七成的命中率,在药物发现领域堪称奢侈。经过成药性评估,候选分子被锁定为编号WLU6937的那一个。从克隆出3CLpro蛋白,到选定它,仅用了数月。
三年半,是怎样"省"出来的
如果故事只讲到"AI筛出了好分子",它还停留在工具的层面。艾普司韦真正的含金量,在于AI与实验之间形成了一套自我进化的闭环。
选定WLU6937之后,还有漫长的优化之路要走:让分子更稳定、毒性更低、成药性更好。此后的两年里,团队一边用实验产生的高质量数据"反哺"AI模型、让它持续迭代训练,一边又根据模型的预测,判断下一轮实验该往哪个方向使劲。黄晶把这套机制概括成17个字:"计算预测、实验验证、数据反馈、模型再优化。"
这意味着,AI在这款药的研发中并不是"帮忙查资料的助手",而是深度参与了筛选条件设定、候选分子挑选、优化方向预判等关键环节的"同行者"。"在艾普司韦的研发过程中,AI实质性地参与了多个关键环节。"黄晶说。
把这些环节串起来看,省下的时间是惊人的。行业内公认,一款原创新药从立项到上市,平均需要十年乃至十五年,投入以十亿美元计,成功率却不足一成——这就是压在全球制药人头上的那口"时钟"。而艾普司韦从源头发现到完成临床试验,只用了三年半——即便不计入获批上市前的审评环节,单是"把药做出来"这一段,也大幅快于行业平均。两相对照,这口时钟被拨快的幅度,一目了然。
当然,"快"不等于"省掉了该走的路"。临床试验一关没少、安全性数据一项没缺,三年半的秘诀不在偷工减料,而在于把"试错"的成本大幅压缩——过去要靠人力和运气反复试探的地方,如今由AI先在虚拟空间里跑一遍,把最可能成功的路径挑出来,再交到实验台上验证。用黄晶的话说,AI能够"从海量数据中精准高效地识别出真正有效的分子",把科学家从大海捞针里解放出来,去做更重要的判断。
当然,三年半的成绩也并非AI的独角戏——一个靶点清晰的科学问题、一支高校与产业高效协同的队伍,同样为提速铺了路。AI是其中最关键的一环,却并非唯一的引擎。
AI制药:从"讲故事"到"交作业"
过去几年,"AI制药"并不缺故事。几乎每一家相关公司都能讲出一套"用算法加速药物发现"的愿景,但行业等来的,更多是管线与融资的新闻,而不是一款真正上市的药。质疑声也随之而来:AI究竟是真变革,还是新瓶装旧酒的叙事游戏?
艾普司韦给出的回答掷地有声。当国家药监局为这款由AI深度参与的原创药盖上批准上市的印章,行业等到了一个迟到已久的"监管背书"——AI辅助药物研发,第一次从概念走到了货架。西湖大学校长助理王廷亮的表述更为直接:"艾普司韦的成功上市证明,真正的AI辅助药物研发当前是高效可行的。"
另一个"第一次"同样值得细品。DNA编码化合物库技术于1992年被提出,用DNA条形码为海量化合物编码的构想,在概念上领先了时代三十多年,却始终卡在"从库到药"的最后一公里——全球范围内,还没有一款基于DEL技术的小分子新药走通过上市之路。艾普司韦是第一个。它同时宣告了另一件事:中国团队不仅跑通了AI辅助研发,也让DEL这项源自海外的底层技术,第一次登上了"成药"的领奖台。
看待这款药,眼光还要越过它本身。艾普司韦的适应症是新冠轻中症,它的价值更多在于验证了一条方法论——AI与湿实验结合、计算与验证轮转的研发范式,可以从一个靶点迁移到无数个靶点,从抗病毒延伸到肿瘤、自身免疫乃至代谢疾病。靶点发现难、分子设计难、临床方案设计难,这三大瓶颈困扰制药业数十年,而艾普司韦至少证明:在"找到对的分子"这一环,AI已经能实打实地帮上忙。
时钟被拨快之后
把话说满,并不是科学的态度。艾普司韦拿到的是一张"附条件批准"的上市许可——这意味着它基于当前的获益风险评估先行上市,上市许可持有人仍需继续开展相关研究,限期完成附条件批准的要求,并及时提交后续研究结果。它的旅程没有在获批那天结束,反而站上了一个需要持续用数据证明自己的新起点。
但这并不妨碍艾普司韦在行业的时间表上刻下刻度。它的意义,不在于"一款新冠药能走多远",而在于它第一次用实物回答了一个悬置多年的问题:AI到底能不能参与造出一款真药?答案是能。当这个答案被写进获批记录,越来越多的后来者就有了把AI请进实验室的底气,也有了把"十年"压缩成"三年半"的参照系。
新药研发的时钟,从来不是靠一己之力拨快的。它需要更聪明的算法、更高质量的数据、更成熟的审评体系,也需要科学家愿意把一部分判断交给AI、再把AI的答案放回实验台验证的勇气。艾普司韦只是第一格刻度——但它让所有人看到,这支时钟,真的可以走得快一些。
人类与疾病的赛跑从未停歇,而这一次,AI站上了跑道。
