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| 本文作者： 劉海濤 | 2021-05-12 14:10 |
雷鋒網(wǎng)消息，5月10日，由百圖生科與播禾創(chuàng)新聯(lián)合主辦的「首屆中國(guó)生物計(jì)算大會(huì)」在蘇州國(guó)際博覽中心召開(kāi)。
本次大會(huì)邀請(qǐng)到了包括6位院士在內(nèi)的50余位專家學(xué)者、40余位生物醫(yī)藥企業(yè)高管到會(huì)分享，1500余名觀眾在現(xiàn)場(chǎng)參加了會(huì)議，首日直播線上觀看人數(shù)超過(guò)51.2萬(wàn)。+
本次大會(huì)圍繞“如何定義生物計(jì)算”，分別從生物計(jì)算的行業(yè)需求、現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)、發(fā)展驅(qū)動(dòng)力等多個(gè)維度進(jìn)行了探討。
作為本次大會(huì)的協(xié)辦媒體，雷鋒網(wǎng)《醫(yī)健AI掘金志》進(jìn)行了全程報(bào)道。
大會(huì)首日上午，以《BT&IT的融合生態(tài)》為主題的主論壇首先召開(kāi)，江蘇省委常委、蘇州市委書記許昆林和百度創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO，百圖生科創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)李彥宏分別作了精彩致辭。
許昆林在致辭中表示：蘇州正在緊盯新一輪的產(chǎn)業(yè)革命，做強(qiáng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
以生物計(jì)算為例，2020年蘇州新一代生物技術(shù)、納米技術(shù)、人工智能等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值8718億元，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力位列產(chǎn)業(yè)第二，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力位于第一。
此外，蘇州目前還獲得了全國(guó)唯一一個(gè)國(guó)家科技部的國(guó)家生物藥技術(shù)創(chuàng)新中心牌照。未來(lái)，蘇州也會(huì)依托國(guó)家生物醫(yī)藥技術(shù)創(chuàng)新中心，和國(guó)家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū)平臺(tái)，開(kāi)展生物計(jì)算的交叉學(xué)科布局。
除了是百度公司的董事長(zhǎng)，李彥宏重申了自己的新身份：百圖生科的創(chuàng)始人。
他表示，生物計(jì)算是個(gè)高度融合的學(xué)科，生物+計(jì)算的融合，會(huì)帶來(lái)巨大的突破和進(jìn)步。依靠生物計(jì)算引擎，能夠有效利用大量的生物數(shù)據(jù)，把藥物發(fā)現(xiàn)的“大海撈針”變成“按圖索驥”，為人類的生命健康謀福祉。
“我們希望用AI技術(shù)，縮短藥物研發(fā)的時(shí)間，降低藥物的副作用，減輕患者的巨大醫(yī)療負(fù)擔(dān)，為每一個(gè)生命爭(zhēng)取更多的可能性?！?/p>
李彥宏發(fā)現(xiàn)，這些年生物計(jì)算的發(fā)展和當(dāng)初互聯(lián)網(wǎng)信息領(lǐng)域的高速發(fā)展驚人相似。
搜索量的增長(zhǎng)被三個(gè)因素驅(qū)動(dòng)，第一是上網(wǎng)人數(shù)，第二是人均上網(wǎng)時(shí)間，第三就是網(wǎng)上存在的網(wǎng)頁(yè)數(shù)量。
而他發(fā)現(xiàn)，生物計(jì)算領(lǐng)域也同樣有三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)在快速增長(zhǎng)，分別是基因組學(xué)研究帶來(lái)的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)，新藥研發(fā)過(guò)程中積累的知識(shí)爆發(fā)，以及新生機(jī)器學(xué)習(xí)算法的快速變化。
生物計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要生態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，構(gòu)建開(kāi)放的生物計(jì)算創(chuàng)新生態(tài)，去探索廣袤浩瀚的生命科學(xué)“無(wú)人區(qū)”。
李彥宏表示：“在生命健康這個(gè)最關(guān)鍵的領(lǐng)域，哪怕投入再大、風(fēng)險(xiǎn)再高、周期再長(zhǎng)，我們也要堅(jiān)決地做。生命科學(xué)沒(méi)有盡頭，只有盡力。”
在兩位嘉賓致辭結(jié)束后，大會(huì)正式進(jìn)入到主論壇演講環(huán)節(jié)，鄂維南、施一公、董晨、譚蔚泓四位中科院院士分別做了精彩分享。
作為此次大會(huì)的開(kāi)場(chǎng)報(bào)告嘉賓，中國(guó)科學(xué)院院士、普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)系和應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所教授、北京大數(shù)據(jù)研究院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)大數(shù)據(jù)學(xué)院首任院長(zhǎng)鄂維南，首先以《機(jī)器學(xué)習(xí)與科學(xué)計(jì)算》為題做了開(kāi)場(chǎng)演講。
鄂維南表示：“過(guò)去的科學(xué)計(jì)算，雖然有了差分方法、有限元方法、譜方法等基本原理，也在橋梁設(shè)計(jì)、大樓設(shè)計(jì)、飛機(jī)設(shè)計(jì)得到了廣泛應(yīng)用，但依然還有很多問(wèn)題沒(méi)有解決。
例如：材料的性質(zhì)與設(shè)計(jì)；分子、藥物的性質(zhì)及設(shè)計(jì)；基于基本原理的控制論方法；燃燒問(wèn)題（內(nèi)燃機(jī)的模擬、設(shè)計(jì)與控制）。
這些因素也導(dǎo)致理論研究場(chǎng)景與實(shí)際問(wèn)題距離甚遠(yuǎn)。
鄂維南認(rèn)為，解決這些問(wèn)題的新的出路就是機(jī)器學(xué)習(xí)和物理模型的結(jié)合。以經(jīng)典的物理模型提供數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)產(chǎn)生更有效且同樣可靠的模型。
以今天的生物計(jì)算為例，藥物設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)之一就是自由能計(jì)算。如果沒(méi)有自由能計(jì)算，基于基本原理的設(shè)計(jì)藥物可能就是一句空話。
為此，鄂維南的團(tuán)隊(duì)用上述方法研發(fā)了高維空間的高效采樣和自由能計(jì)算的有效方案RiD。
最后，鄂維南發(fā)表了自己對(duì)AI和科學(xué)計(jì)算的展望。
“談到人工智能，大家馬上想到的可能是自動(dòng)駕駛、人臉識(shí)別等場(chǎng)景。但接下來(lái)，傳統(tǒng)的科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒊蔀槿斯ぶ悄艿闹鲬?zhàn)場(chǎng)。AI for Science 將帶動(dòng)生物、化學(xué)、材料、工程等領(lǐng)域進(jìn)入新的發(fā)展模式?！?/p>
大會(huì)的第二位分享嘉賓是中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院外籍院士、西湖大學(xué)校長(zhǎng)施一公，他發(fā)表了演講《從生命科學(xué)的角度看AI》。
在演講中，施一公主要從生物計(jì)算方法角度，分享了自己的觀點(diǎn)。
施一公表示：“今天的生物計(jì)算大會(huì)，大家都在談新方法，我認(rèn)為世界所有方法理論，只有數(shù)學(xué)和物理，即使計(jì)算機(jī)也僅僅是數(shù)學(xué)的一種演繹。
而生命科學(xué)是一個(gè)很大的領(lǐng)域，其中的任何一種新技術(shù)和方法，都可能帶來(lái)很大的變革潛力?！?/p>
以單克隆抗體為例，它在1975年出現(xiàn)的時(shí)候，僅僅是一種很單一的技術(shù)，但現(xiàn)在已經(jīng)創(chuàng)造出超千億美元的抗體藥市場(chǎng)。
施一公認(rèn)為，“計(jì)算領(lǐng)域一次次的突破創(chuàng)新，會(huì)帶來(lái)人類對(duì)微觀世界認(rèn)知的革命，你要想抓住這次革命，就要和它同頻共振，用學(xué)術(shù)的眼光提前意識(shí)到做布局。”
第三位演講嘉賓是中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授、上海市免疫治療創(chuàng)新研究院創(chuàng)始院長(zhǎng)董晨，他以《免疫治療創(chuàng)新—從基礎(chǔ)到臨床轉(zhuǎn)化》為題，對(duì)免疫治療中的AI創(chuàng)新做了介紹。
董晨表示：“免疫學(xué)是一個(gè)能夠上接天、下落地的全面學(xué)科，有非常多的理論，同時(shí)也是整個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里面發(fā)展最快的領(lǐng)域，這和人類各種疾病都密切相關(guān)?！?/p>
以制藥為例，免疫方法和免疫性疾病治療在生物制藥的產(chǎn)業(yè)占比非常高——2019年全球銷售最好的十種藥里有五個(gè)都是免疫類藥物。
但現(xiàn)在的免疫檢查點(diǎn)治療都普遍存在兩個(gè)共性問(wèn)題：免疫副作用較高和反應(yīng)率較低。
以阻斷T細(xì)胞負(fù)調(diào)控分子提高免疫力手段為例：一方面可能導(dǎo)致病人出現(xiàn)腸炎、心肌炎、皮炎等多個(gè)副作用；另一方面，治療反應(yīng)率也比較低，同一種特效藥物可能對(duì)一部分患者有反應(yīng)，另一部分人則完全沒(méi)有效果。
而AI和大數(shù)據(jù)可以提供很好的解決途徑：“隨著數(shù)據(jù)越來(lái)越多，標(biāo)簽化越來(lái)越細(xì)致，就可以幫助醫(yī)院做出更準(zhǔn)確的結(jié)論預(yù)測(cè)，幫臨床醫(yī)生將那些治療效果不好的腫瘤病人挑選出來(lái)，再選擇其他適合的免疫檢查點(diǎn)或靶點(diǎn)進(jìn)行藥物開(kāi)發(fā)和治療?！?/p>
第四位演講嘉賓是中國(guó)科學(xué)院院士、發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院腫瘤與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所所長(zhǎng)譚蔚泓，他以《基于AI的智能診斷以及多參數(shù)細(xì)胞、疾病分型》為題，做了演講。
譚蔚泓表示， 生命科學(xué)由點(diǎn)及面，有海量的數(shù)據(jù)，同時(shí)人類的疾病復(fù)雜性、多樣性，要實(shí)現(xiàn)高效疾病診療，必須基于海量數(shù)據(jù)和多參數(shù)的表征。
他提出，要利用高通量測(cè)量技術(shù)，結(jié)合多個(gè)識(shí)別疾病標(biāo)志物的分子探針，對(duì)病人樣本進(jìn)行多到300個(gè)疾病標(biāo)志物分子特征的甄別和定量測(cè)定；利用人工智能和大數(shù)據(jù)科學(xué)進(jìn)行解析，從而為疾病診斷提供精準(zhǔn)圖譜以判斷各種亞型的特征。
接下來(lái)，譚蔚泓院士圍繞“分子計(jì)算”進(jìn)行了講解。
他提出了“分子大腦”的概念——人腦強(qiáng)于思維，電腦強(qiáng)于計(jì)算。但是電腦計(jì)算沒(méi)有太考慮分子層面的信息，而在分子層面的理解才是對(duì)事物最徹底的理解，尤其是在疾病或者生物領(lǐng)域里。
分子計(jì)算，是將傳統(tǒng)方法里的“關(guān)鍵疾病分子信息提取”、“數(shù)據(jù)計(jì)算與分析”、“解讀報(bào)告”等進(jìn)行高效整合，像一個(gè)集成電路一樣進(jìn)行相關(guān)的分子識(shí)別，其優(yōu)勢(shì)就在于可以減少誤差，無(wú)需人工輔助就可以直接出報(bào)告。
因此，分子大腦DNA邏輯回路就像是做一個(gè)多功能的“分子醫(yī)生”，將分子層面的識(shí)別與信息聯(lián)系起來(lái)，甚至還可以模擬人類的獲得性免疫系統(tǒng)。
四位院士演講結(jié)束后，大會(huì)迎來(lái)了兩場(chǎng)深度的圓桌對(duì)話。
本場(chǎng)圓桌，由百圖生科聯(lián)合創(chuàng)始人&CEO劉維、恒瑞醫(yī)藥高級(jí)副總經(jīng)理兼全球研發(fā)負(fù)責(zé)人張連山、藥明康德聯(lián)席CEO楊青、佐治亞理工學(xué)院機(jī)器學(xué)習(xí)中心副主任宋樂(lè)、清華大學(xué)智慧產(chǎn)業(yè)研究院首席科學(xué)家馬維英等五位嘉賓共同參與。
劉維的第一個(gè)問(wèn)題是：藥企投入布局AI技術(shù)后，AI藥物發(fā)現(xiàn)公司還有哪些新機(jī)會(huì)？
恒瑞醫(yī)藥張連山表示：“事實(shí)上，一款藥物從研發(fā)到生產(chǎn)（各個(gè)環(huán)節(jié)），市場(chǎng)都存在很多需求。恒瑞希望研發(fā)效率大大提高。但每一種藥并不是對(duì)每一個(gè)患者都有效，其中精準(zhǔn)分析和精準(zhǔn)診療都存在大量需求。如果AI技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)治療的精準(zhǔn)化，就可以大大降低新藥研發(fā)成本，也讓患者的治療更加有效。”
張連山補(bǔ)充道，“即使是大藥廠，也有很多需求是他們無(wú)法滿足的。必須持開(kāi)放心態(tài)來(lái)做這件事情，一個(gè)AI出來(lái)就能讓所有化學(xué)家失業(yè)？這肯定不是的?！?/p>
“所以，在今天這個(gè)時(shí)代，各家企業(yè)之間，必須持開(kāi)放心態(tài)來(lái)做這件事情，一個(gè)AI出來(lái)就能讓化學(xué)家失業(yè)么？我認(rèn)為這是否定的?！?/p>
佐治亞理工學(xué)院宋樂(lè)則從學(xué)術(shù)的角度對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了闡述：“在醫(yī)藥行業(yè)，用AI來(lái)挖掘、探索靶點(diǎn)，或者是藥物設(shè)計(jì)問(wèn)題，都需要多方參與。”
而且，AI新藥的真正作用，還需要和各種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)形成閉環(huán)，這很像互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，用戶數(shù)據(jù)分散在各個(gè)社交、購(gòu)物、咨詢、搜索平臺(tái)，只有把這些數(shù)據(jù)聚合在一起，形成數(shù)據(jù)和AI模型的閉環(huán)，才能讓更多人用AI系統(tǒng)來(lái)發(fā)現(xiàn)新藥物靶點(diǎn)?！?/p>
關(guān)于AI在生物計(jì)算和其他互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，清華大學(xué)馬維英也發(fā)表了自己的看法。
他表示，2019年進(jìn)入新藥研發(fā)領(lǐng)域后才發(fā)現(xiàn)，相比其他領(lǐng)域的流程提升和優(yōu)化，AI在生命科學(xué)領(lǐng)域，未來(lái)十年真的會(huì)迎來(lái)蓬勃發(fā)展， “例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)現(xiàn)新藥分子，三維結(jié)構(gòu)圖與圖模型在過(guò)去三年發(fā)展就非常快?！?/p>
馬維英表示：不要在紅海繼續(xù)“擰毛巾”，視覺(jué)和自然語(yǔ)言理解還有很多事情可以做，將這些技術(shù)應(yīng)用在生命科學(xué)領(lǐng)域會(huì)有非常大的突破，可以解決醫(yī)藥、智慧醫(yī)療、個(gè)性化醫(yī)療等多個(gè)問(wèn)題，這些還都是新的藍(lán)海市場(chǎng)?！?/p>
大會(huì)的第二場(chǎng)圓桌由薄荷天使基金創(chuàng)始合伙人劉毓文擔(dān)任主持，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院長(zhǎng)聘教授、百奧智匯張澤民，北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院腫瘤生物信息中心主任吳健民，百圖生科副總裁、原吉利德生物信息和數(shù)據(jù)科學(xué)部執(zhí)行總監(jiān)蔣昭實(shí)等四位嘉賓參與了討論。
北京大學(xué)張澤民首先從單細(xì)胞的研究方向上進(jìn)行了舉例，“單細(xì)胞研究經(jīng)常需要知道疾病最相關(guān)的細(xì)胞類型究竟是什么。以腫瘤為例，幾百種細(xì)胞類型里，和疾病相關(guān)的只有幾類。為了找到這幾類，可能需要對(duì)細(xì)胞類型有全面的了解，找到每一種細(xì)胞的分布情況，AI或許就能提供很直接的幫助，替代人工完成篩查，找到最特異和最有效的新型藥物。”
北京大學(xué)吳健民則從肝癌治療角度進(jìn)行了介紹。
吳健民團(tuán)隊(duì)在應(yīng)對(duì)肝樣腺癌治療的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)碰到轉(zhuǎn)移程度很快、但治療手段差的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)患者進(jìn)行多空間、多點(diǎn)取樣，以及近端淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移多組學(xué)的研究，和從基因組的亞克隆手段之后發(fā)現(xiàn)，這類病人里面都攜帶一些變異基因，根據(jù)這些基因?qū)ふ一颊咚幬锇悬c(diǎn)，就可以讓患者得到及時(shí)治療。AI可以在未來(lái)做更多類似的工作，來(lái)解決更多腫瘤患者無(wú)藥可治的情形。
百圖生科蔣昭實(shí)也表示：“多組學(xué)更廣義的問(wèn)題就是能不能檢測(cè)多維度數(shù)據(jù)、這些數(shù)據(jù)能不能整合在一起。過(guò)去，蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)和基因組學(xué)數(shù)據(jù)很難交叉在一起。而AI可以對(duì)多位數(shù)據(jù)進(jìn)行共同分析。此外，不僅可以針對(duì)人類組學(xué)數(shù)據(jù)，還可以結(jié)合病原組學(xué)數(shù)據(jù)，這對(duì)新的靶點(diǎn)研究都有非常積極的影響。”
在上午的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，大會(huì)發(fā)布了免疫圖譜卓越計(jì)劃并進(jìn)行聯(lián)盟簽約，百圖生科與包括維亞生物、和鉑醫(yī)藥、億康基因、齊碳科技、索智生物、邁瑞代謝等藥物研發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)；索智生物、宇道生物等AI藥物研發(fā)企業(yè)；深勢(shì)科技、燧坤智能、水木未來(lái)等計(jì)算藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)；百奧智匯、普瑞基準(zhǔn)、中科新生命等前沿組學(xué)企業(yè)；及Merck創(chuàng)新中心、蘇州生物醫(yī)藥轉(zhuǎn)化工程中心、新景智源生物科技、維亞生物科技控股集團(tuán)等大型跨國(guó)藥企在內(nèi)的30余家首批生態(tài)伙伴進(jìn)行了簽約。
在這一生物計(jì)算生態(tài)計(jì)劃當(dāng)中，百圖生科將提供自身研發(fā)的核心生物計(jì)算引擎和自有數(shù)據(jù)、10億元的資金補(bǔ)貼，與生態(tài)聯(lián)盟合作伙伴共同助力免疫圖譜的繪制。
接下來(lái)，“免疫圖譜卓越計(jì)劃”將支持一批高質(zhì)量的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究項(xiàng)目，聯(lián)合前沿生物技術(shù)專家、藥物開(kāi)發(fā)專家和臨床專業(yè)團(tuán)隊(duì)，打造專業(yè)的“免疫圖譜”，系統(tǒng)探尋癌癥、自免、衰老等疾病的復(fù)雜免疫規(guī)律，為高效率的靶點(diǎn)挖掘和藥物設(shè)計(jì)提供可能。
10日上午的主會(huì)場(chǎng)結(jié)束后，各個(gè)分會(huì)場(chǎng)也紛至沓來(lái)，主要包括生物計(jì)算與新數(shù)據(jù)，生物計(jì)算與新算法，生物計(jì)算的當(dāng)下戰(zhàn)場(chǎng)：藥物研發(fā)（小分子）與（大分子），生物計(jì)算的更多可能-創(chuàng)新企業(yè)DEMO，生物計(jì)算與數(shù)字醫(yī)學(xué)共五個(gè)主題。
后續(xù)，，雷鋒網(wǎng)《醫(yī)健AI掘金志》將會(huì)持續(xù)輸出各位專家的詳細(xì)報(bào)告和獨(dú)家對(duì)話，歡迎關(guān)注，敬請(qǐng)期待。
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