隨著計算生物學技術的不斷進步和應用的深入，其在新藥研發(fā)中的作用將愈發(fā)凸顯。為進一步落實《上海市計算生物學創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2023一2025年）》，推動上海計算生物學發(fā)展，在上海市科委指導下，上海市生物醫(yī)藥科技產業(yè)促進中心與中國科學院上海藥物研究所、華為云等共同舉辦了2023上海國際計算生物學創(chuàng)新大賽（以下簡稱“大賽”）， 致力于推進計算生物學的進步并激發(fā)生物醫(yī)藥科技的創(chuàng)新潛力。
本次2023上海國際計算生物學創(chuàng)新大賽聚焦人工智能在離子通道藥物開發(fā)中的應用，采用干濕實驗相結合的創(chuàng)新賽制，旨在實際驗證算法并推動其迭代優(yōu)化。自賽事公布之日起，首屆即吸引了逾1300名專業(yè)人才報名，組建了超過330支團隊參與競爭。經(jīng)過嚴格的多輪評審，一批尖端算法和具有潛力的高活性分子在大賽中脫穎而出。
上海市生物醫(yī)藥科技發(fā)展中心相關負責人介紹：“舉辦這項大賽，是上海市科委“以賽選項”的創(chuàng)新舉措。期待通過大賽選項目、選人才，以賽選人是此次舉辦大賽的宗旨。希望通過此次大賽能夠發(fā)現(xiàn)人才，吸引更多人工智能行業(yè)人才到生物醫(yī)藥賽道，與此同時，生物醫(yī)藥賽道的研究者也能夠更加重視人工智能對行業(yè)的賦能，進一步強化學科交叉產生的新質生產力，解決生物醫(yī)藥原始創(chuàng)新關鍵瓶頸問題。可以說，原創(chuàng)、顛覆、跨界是本次大賽的三個關鍵詞。”
結合濕實驗得分（占70%）、決賽現(xiàn)場答辯匯報質量、建模探索過程、建模方案創(chuàng)新性等維度的綜合打分，最終評選出一等獎1名、二等獎2名、三等獎2名。其中，一等獎獲得者為來自上海科技大學的“GeminiMol”團隊。
二等獎獲得者為來自上海科技大學的“冬旦之間”團隊和阿里云飛天實驗室、南京郵電大學的“med4everyone”團隊。
三等獎獲得者為來自天津天士力數(shù)智中藥開發(fā)有限公司、南開大學的“tasly-xingdouyun”團隊和山東大學、中國科學院微生物所的“AIforDrug”團隊。
優(yōu)勝獎獲得者分別是：大連東軟信息學院的“發(fā)際線與我們作戰(zhàn)”團隊，“l(fā)elepupu”團隊，中南大學、五邑大學的“對對對”團隊，四川大學華西醫(yī)院、四川大學計算機學院的“少不入川”團隊和武漢大學計算機學院的“好”團隊。
計算生物學新質生產力推動研究范式變革
一款新藥從開始研發(fā)到成功上市，
需要花費10多年甚至幾十年的時間，
需要耗費十億元以上資金，
不斷上漲的成本卻并沒有
換來更高的成功率。
計算生物學作為一種新質生產力，
不僅是科技創(chuàng)新，
更是科研范式的創(chuàng)新。
在此次大賽中，基于人工智能模型和算法，一共從1,800多萬的化合物的庫里面篩出來了1023個分子進入初賽；
有團隊研發(fā)新型口腔鎮(zhèn)痛藥，快速識別新型局部麻醉藥累計科研成果轉化3.82億元，顯著提升藥物研發(fā)效率建立面向藥物研發(fā)的大型對話系統(tǒng)平臺，超過 1 萬人次訪問；
有團隊采用了更具突破性的路線，使用人工智能加速分子合成，大大縮短了傳統(tǒng)藥物合成時間，不僅比傳統(tǒng)方法快了三四倍，成本也大大降低。
此次大賽充分展現(xiàn)了計算生物學在新藥發(fā)現(xiàn)過程中的優(yōu)勢。參賽團隊運用先進的算法，結合蛋白靶標和小分子的信息，高效地從龐大的化合物庫中篩選出有潛力的苗頭化合物。與傳統(tǒng)的藥物發(fā)現(xiàn)過程相比，這一方法大幅縮短實驗周期，并降低研發(fā)成本。此外，大賽通過濕實驗數(shù)據(jù)的反饋，有助于參賽團隊識別和修正模型缺陷，推動算法迭代和優(yōu)化。
計算生物學可以通過計算機進行初步篩選，剔除無意義的樣本，然后再用生物手段進行驗證，這樣可以顯著縮短研發(fā)時間并降低成本。
此次大賽獲獎團隊中，通過AI算法進行初篩，將原始數(shù)據(jù)庫中1800萬個分子縮減到幾萬個，推薦類藥分子的效率比傳統(tǒng)方法最先進的水平提高了10%以上。
推動跨界融合創(chuàng)新，前五名不完全是“做藥人”
計算生物學作為醫(yī)藥研發(fā)的前沿領域，通過整合臨床數(shù)據(jù)、基因組數(shù)據(jù)等多維度信息，將機器學習與人工智能技術精準地嵌入藥物研發(fā)的全周期。這一跨學科的融合加快了候選藥物從實驗室發(fā)現(xiàn)到市場準入的進程，顯著降低了研發(fā)過程中的經(jīng)濟負擔。
通過計算機進行初步篩選，
再用濕實驗手段驗證，
這樣可以顯著縮短研發(fā)時間
并降低成本。
在上海市生物醫(yī)藥科技發(fā)展中心相關負責人看來：“此次大賽前五名不完全是生物醫(yī)藥專業(yè)出身，這就一定程度上說明生物學家與計算學科專家跨界融合，后續(xù)有更深入合作創(chuàng)新。并且，從降本增效的角度來看，學科交叉融合的大賽不僅節(jié)約了時間成本、還節(jié)約了資金、科研資源試劑，從多維度提升了篩選新藥的效率。”
突出原創(chuàng)靶標發(fā)現(xiàn)，賽在真實場景
依托于大數(shù)據(jù)的深度分析，計算生物學極大地推進了對疾病病理機制的深入理解，為新靶點的識別和生物標志物的篩選提供了創(chuàng)新視角，并為攻克復雜和難治性疾病提供了可能的新策略。
中國科學院上海藥物研究所國家重點實驗室主任、離子通道研究平臺主任高召兵研究員介紹，“一直以來，缺少原創(chuàng)藥物靶標是我國原創(chuàng)藥物研發(fā)領域面臨的突出問題。從全球新藥研發(fā)現(xiàn)狀來分析，藥物靶標是新藥創(chuàng)制的源泉和最關鍵環(huán)節(jié)，一個全新藥物靶標的成功就可開辟一個革命性的新治療領域，比如PD-(L)1靶點的成功使腫瘤免疫治療進入高光時代。
此次大賽突出原創(chuàng)靶標發(fā)現(xiàn)，
以原創(chuàng)新藥開辟和引領
生物醫(yī)藥新質生產力發(fā)展。
此次大賽選出的成藥分子雖然距離最終真正成藥還有一定的距離，但帶來非常有益的啟發(fā)。大賽希望通過真實的項目來檢驗參賽項目的AI算法和經(jīng)驗在實際應用中的價值。獲獎團隊介紹，“以前我們更多的是做算法，很少直接接觸實際應用，這次比賽給我們最大的啟發(fā)是，為特定項目設計特定的解決方案，而不是像以前那樣做一個通用的算法，然后在一些數(shù)據(jù)集上跑測試。”
在高召兵看來，上海在人工智能方面也具有較好基礎，人工智能也是上海重點發(fā)展的戰(zhàn)略方向。要特別重視人工智能和生物醫(yī)藥的跨界融合創(chuàng)新，支持人工智能在原創(chuàng)靶點發(fā)現(xiàn)、新分子實體發(fā)現(xiàn)和設計、臨床試驗等環(huán)節(jié)的科研創(chuàng)新和應用，本次計算生物學大賽正是一個具體的舉措，不僅為參賽者提供了展示專業(yè)技能和創(chuàng)新思維的舞臺，更為生物醫(yī)藥科技的未來探索和發(fā)展提供了強有力的支持和啟發(fā)。
高召兵說，“要更加重視原創(chuàng)靶標發(fā)現(xiàn)和原創(chuàng)藥物研發(fā)。一旦原創(chuàng)靶標取得突破，將整體提升我國新藥創(chuàng)制能力，開辟具有突破性、顛覆性治療價值的新領域，有望產生一批中國原創(chuàng)新藥。”
本次活動由上海市生物醫(yī)藥科技產業(yè)促進中心主辦，中國科學院上海藥物研究所原創(chuàng)新藥研究全國重點實驗室、中國銀行上海市分行、華為云計算技術有限公司、臨港實驗室、上海人工智能研究院、東方美谷企業(yè)集團股份有限公司、上海大寧資產經(jīng)營（集團）有限公司聯(lián)合主辦，上海生物醫(yī)藥公共技術服務有限公司和上海市生物醫(yī)藥產業(yè)技術服務平臺具體承辦，活動也得到了上海皓元生物醫(yī)藥科技有限公司（MCE中國）協(xié)辦支持。
來源：上海科技
