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ON2019-08-14文章来源 暑期产业实践人工智能与医疗健康小组CATEGORY新闻

在我们身边,难免遇到或大或小的流行性疾病。然而,针对性疫苗的诞生与疾病的流行之间存在着时间差。如果是疑难杂症的话,其治疗药物的研制则需要耗费更长的时间。如何缩短研发周期、提高药物生产效率,长期以来始终是医药领域的重大课题。

目前,AI作为新兴技术手段介入医药领域,在一定程度上可以减少人工环节、降低重复工作量,从而达到提高新药研发效率的目的。人工智能与医疗健康组的同学们围绕这一课题,对几家制药企业及医疗机构开展了走访调研。

药物研发现状

药明康德新药开发有限公司,总部位于外高桥。作为一家以客户为中心的公司,药明康德并不自行设立研发项目,而是向全球制药公司、生物技术公司以及医疗器械公司提供一系列全方位的实验室研发、研究生产服务。药明康德的服务旨在通过高性价比、高效率的一体化研发服务帮助全球客户缩短药物及医疗器械研发周期、降低研发成本。

“新药研发耗时长、成本高、风险大、回报率低”,集团合全药业工艺研发部陈珂博士在讲座中提到,一款新药的研制全过程往往要经历10年甚至更长的时间。期间,还会有上万种化合物被合成,经历安全、环境、成本等一系列评估和国家相关审计后才有机会上市。

AI目前的角色扮演

为缩短药物及医疗器械研发周期、降低研发成本,药明康德于去年设立了大数据和人工智能部。一年时间里,团队人数从一人发展到五人。该团队的领头人Cyrus Chan向同学们全面介绍了这一团队的任务与现状。

药明康德的人工智能应用分为“研发”与“其他”两个部分。“其他”部分包括了公司物流、资源与宣传等。借用人工智能技术,药明康德使公司的物流与资源的分配更加科学合理。由AI自动生成的公司宣传海报与影像视频,省了公司大量的人力和物力。

“研发”部分人工智能的应用场景更为复杂。由于时间短、人手紧,团队率先完成的是公司最为急需的文字和数据的分析处理平台。目前,药明康德内部的人工智能翻译系统已经完成。由于长期专注于化学、生物、医疗领域,药明康德系统的准确度与可读性已经超越了很多知名公司提供的相关服务。一年中,公司翻译效率提高11.2%,人工修改量减少53%。机器写作和机器阅读的功能为实验员节省了重复写报告和阅读文献所占用的大量时间。数据平台的建立也加速了整个公司的数字化转型。药明康德的实验室每年产生十万余份实验数据,汇总于数据平台上即可为客户提供便利快捷的查阅服务,也能为训练后续化学专业的人工智能打下扎实基础。

同学们还参观了诺华(中国)生物医学研究有限公司,了解AI在其公司的最新运用。作为全球数一数二的制药企业,诺华拥有最为丰富的医药相关大数据资源。这使得诺华能够将AI成功应用于蛋白质结构预测和患者分类上。诺华还将AI与中医学望闻问切的理论相结合,逐步普及图像处理、声音诊断等相关技术。此外,人工智能还被诺华用于监控新药的临床实验,从而大大节省了人力。

除了药明康德和诺华,同学们们还参观调研了上海联影医疗科技有限公司和上海微创医疗器械(集团)有限公司两家单位。这两家公司将AI运用于医疗影像的智能阅读领域,以此技术辅助医生对患者病情做出更准确的判断。

AI的努力方向和发展前景

药明康德的陈珂博士曾向同学们介绍人工智能在未来的发展前景:随着数据平台的搭建和翻译系统的完善,人工智能将更多地被应用于科研方面。“酶的定向突变”和“制药工业”是两个主要方向。AI将被用于化学物质的药理性质分析与结构鉴定。AI对化学反应路径、条件、转化率的筛选能够有效降低新药研发中试错所占时间,以此来节省研发的时间与成本。

上海联影医疗科技有限公司和上海微创医疗器械(集团)有限公司相关负责人则表示:未来人工智能应用的侧重点将放在“医疗器械损坏的预测”与“提高医疗影像识别的准确性”上。

可见,人工智能在上述领域拥有广阔的应用前景和发展空间。

通过此次走访,同学们了解了人工智能现阶段在医疗器械、新药研制领域的发展现状及未来走向。走访的企业各自提出了有意思的目标口号:“让世界上没有难做的药,没有难治的病”、“让人均寿命超过115岁”。由于AI领域自身的入门门槛就比较高,再加之应用于医疗、制药领域,因此化学、生物的学科背景必不可少。所以,目前AI健康领域亟需生物、化学与计算机的交叉学科人才。这一需求与上海科技大学的人才培养理念十分契合的。

上科大学子将以产业实践的所见所学作为动力,珍惜学校为大家创造的跨学科、跨专业的学习氛围和科研环境,努力学习、积极创新,以自己的优异成绩和综合实力填补该领域的人才缺口,实践“立志、成才、报国、裕民”的育人理念。




 

课题名称: 人工智能在医学诊断与药物研发中的应用和前景
指导老师:
郑杰、高飞、江智浩、徐剑锋、洪苏婷
研究生助教:吴小康、胡孟娜、吴雨桐
撰稿:张晟嘉、朱璐瑶、宋薇
摄影:姚佳奇、吴可非、张晟嘉
小组成员:
医疗健康一组:

宋薇、钱丽玥、沈雨婷、朱逸凡、石皓儿、郁程、邓龙秀林、刘文心、王培豪、朱璐瑶、曾理、朱靖、汪锐、王悦豪、姚佳奇、唐玮
医疗健康二组:

李浩冉、李沐景、沈沅、张帆、金家祺、高宇阳、吴可非、王龙川、刘豪、朱炫宇、夏文夫、张晟嘉               
医疗器械组:

刘阅甫、刘强、王秋羽、方治欣、赵逸飞
 
走访企业:
上海联影医疗科技有限公司 
药明康德新药开发有限公司 
上海微创医疗器械(集团)有限公司 
飞利浦中国(投资)有限公司
通用电气中国科技园 
诺华(中国)生物医学研究有限公司

IBM(国际商业机器公司)