蒙纳士AI“预言家”速览 |
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这是啥?一个由蒙纳士药学研究所(MIPS)开发的AI工具,叫ADMET-AI。 |
它能干嘛?预测新药分子在人体内的“命运”——吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET),准确率超高。 |
有啥了不起?传统方法搞定这步要花好几年和数亿美元,失败率还巨高。AI把时间缩短到几天甚至几小时,成本大大降低,还能提前筛掉90%以上会失败的“坑货”方案。 |
跟我有啥关系?意味着治疗癌症、阿尔茨海默症等疾病的新药能更快问世。无论你学啥专业,这都是咱们学校改变世界的证明,超有面子! |
嘿,各位在Monash奋斗的小伙伴们!
不知道你们有没有过这样的瞬间。上周我跟国内的妈妈视频,她正聊着家常,突然叹了口气,拿起桌上的药瓶晃了晃。她说,医生又给她换了种药,之前那个副作用有点大,吃了总犯困。我看着屏幕里她略显疲惫的脸,心里挺不是滋味的。隔着一万公里的距离,除了叮嘱她按时吃药、多休息,好像什么也做不了。
挂了电话,我坐在书桌前发呆,刷了下学校的新闻,然后眼睛就亮了。一条标题跳了出来,大概意思是咱们学校的科学家搞了个AI,能彻底改变新药研发的模式。我当时就想,这不就是能帮到像我妈这样千千万万普通人的事吗?原来,那些我们觉得遥不可及的“高科技”,就在我们身边,就在我们每天上课、赶due的校园里发生。这感觉,真的有点奇妙,又有点骄傲。
告别“大海捞针”,新药研发有了“GPS导航”
来,咱们先聊聊以前开发一种新药有多难。这过程简直就是一场豪赌,而且是赌注巨大、胜算极低的那种。
想象一下,科学家们想找到一种能精准打击癌细胞的分子,就像要在撒哈拉沙漠里找到一颗特定的沙子。他们首先得从成千上万,甚至数百万个化合物里进行筛选。这个阶段,靠的是大量的、重复的、枯燥的实验。找到几个看起来有希望的“候选人”之后,更烧钱的阶段才刚刚开始。
这里就得提到一个关键环节,也就是我们今天主角AI要解决的问题——ADMET评估。这五个字母拆开来是:吸收(Absorption)、分布(Distribution)、代谢(Metabolism)、排泄(Excretion)和毒性(Toxicity)。说白了,就是搞清楚一个药吃进肚子里之后,它能不能被身体吸收?吸收后会跑到哪里去?身体会怎么分解它?最后怎么把它排出去?最最重要的是,它对人体有没有毒?
在过去,回答这些问题,只能靠“试”。在细胞上试,在小老鼠身上试,一步步推进到人体临床试验。每一步都是时间、金钱和无数科研人员心血的堆积。根据塔夫茨药物开发研究中心(Tufts Center for the Study of Drug Development)的数据,一款新药从实验室走到你家药箱,平均需要10到15年时间,花费更是高达惊人的26亿美元!
更让人心碎的是,这个过程的失败率高得吓人。超过90%的候选药物,在投入了巨额资金和时间后,最终倒在了临床试验阶段。而导致失败的头号杀手之一,就是糟糕的ADMET性质。可能一个药杀癌细胞效果超神,但它根本不被人体吸收,或者毒性太大,直接把肝脏干废了,那也是白搭。
现在,咱们Monash药学研究所(MIPS)的这帮大神们,等于给所有新药研发人员配上了一个超强的“GPS导航系统”,它的名字就叫“ADMET-AI”。
咱们学校的“预言家”到底有多牛?
这个ADMET-AI,简单来说,就是一个基于人工智能的预测模型。它被“喂”了海量的药物数据——超过140万种化合物在过去实验中表现出的各种ADMET性质。通过深度学习,它摸透了分子结构和其在人体内行为之间的神秘规律。
现在,科学家只需要把一个新设计的药物分子的结构图“扔”给ADMET-AI,几分钟或者几小时后,它就能生成一份详细的预测报告,告诉你这个分子51种不同的ADMET属性会是什么样。比如,它口服后的生物利用度大概是多少?它会不会穿过血脑屏障影响大脑?它有没有可能损伤心脏或者肾脏?
这简直就像开了上帝视角!
在药物研发的最初期,研究人员可以一口气设计出成千上万个潜在方案,然后让ADMET-AI快速过一遍。那些预测出来有毒性、难吸收的“废柴”方案,直接就被筛掉了,连进实验室的机会都没有。这样一来,科研人员就能把宝贵的精力和资源,全部集中在那些最有前途的“种子选手”身上。
这可不是纸上谈兵。领导这个项目的科学家,咱们MIPS的 Jian Li教授和Zhice Sun博士团队,已经证明了这个工具的强大。他们开发的这个平台,在预测准确性上达到了行业领先水平。这意味着,以前需要耗费数年和数百万美元的临床前测试,现在可以在电脑上用极低的成本,在极短的时间内完成大部分的筛选工作。
这不仅仅是省钱省时间,它是在和死神赛跑。对于那些等待救命药的癌症患者、阿尔茨海默症患者或者罕见病患者来说,研发时间每缩短一天,就意味着多一天的希望。
AI制药,一场席卷全球的技术革命
当然,咱们Monash不是一个人在战斗。用AI来加速药物研发,已经是全球最火热的科技前沿。这就像当年从马车到汽车的变革,整个行业的规则都在被重新书写。
给你们举几个例子,你们就知道这场革命有多颠覆了。
还记得Google的AlphaGo吗?它的兄弟AlphaFold,把AI用到了破解蛋白质结构上。蛋白质是生命活动的主要承担者,也是大多数药物的作用靶点。搞清楚它的三维结构,是设计药物的第一步。以前,解析一个蛋白质结构可能需要一个博士生花上好几年时间。现在,AlphaFold几分钟就能给出一个极其精确的预测。它已经预测了地球上几乎所有已知生物的超过2亿个蛋白质结构,并免费开放给全球科学家使用。这是什么概念?它为药物研发铺平了一条前所未有的信息高速公路。
再说一个更直接的。一家叫Insilico Medicine的AI制药公司,前段时间搞了个大新闻。他们利用AI平台,从零开始发现并设计了一款治疗特发性肺纤维化(IPF)的候选药物。这种病非常凶险,被称为“不是癌症的癌症”。从确定靶点到把候选药物推进到I期临床试验,他们只花了不到30个月,研发成本只有传统模式的零头。要知道,这个过程通常需要至少6年时间。目前,这款药已经在进行II期临床试验了,这标志着人类历史上首批完全由AI生成的药物之一,离真正上市又近了一步。
还有像BenevolentAI这样的公司,它们利用AI分析海量的科研文献、专利和临床数据,去寻找现有药物的“新用途”。比如,一款本来治疗关节炎的药,通过AI分析,发现它可能对治疗某种类型的神经系统疾病有奇效。这种“老药新用”的策略,极大地缩短了药物上市的流程和成本。
这些例子都在告诉我们一件事:一个由数据和算法驱动的制药新时代已经来临。而咱们Monash的ADMET-AI,正是这个宏大图景中,一块至关重要的拼图。它解决的是从“找到可能”到“确认可行”之间最关键、也最容易失败的一步。有了它,前面AlphaFold找到的靶点,和后面Insilico Medicine设计的分子,才能更快、更准地变成能救命的药。
这跟我们留学生有什么关系?
我知道,聊了这么多高大上的科技,你可能会想:这很酷,但这跟在Caulfield赶DDL、在Clayton图书馆占座的我,有啥具体关系?
关系可太大了!
如果你是药学、生物医学、化学工程这类专业的同学,那恭喜你,你的专业前景被注入了新的想象力。未来的药剂师和研究员,光懂瓶瓶罐罐和细胞培养可不够了。“计算药物设计”“生物信息学”这些词,会越来越多地出现在你的职业规划里。掌握数据分析和AI工具的使用,会让你成为就业市场上的抢手货。你未来的工作,可能不是在实验室里重复上千次实验,而是在电脑前,和AI并肩作战,设计和筛选能改变世界的药物分子。
如果你是学IT、计算机科学、数据科学的同学,这同样是一个巨大的机遇。别以为你的代码只能用来写APP或者做电商网站。医疗健康领域,是AI技术应用最深刻、最能创造价值的蓝海之一。你能想象吗?你写的算法,可能最终会帮助筛选出治疗帕金森症的新药,你优化的模型,能将一种抗生素的研发周期缩短一半。这种成就感,绝对是任何商业项目都无法比拟的。IT和生命科学的交叉领域,未来会诞生无数激动人心的岗位和创业机会。
就算你的专业和这些都无关,这件事也足以让你感到自豪。当别人问起你在哪上学,你可以说:“我在蒙纳士,就是那个用AI搞新药,想让癌症治疗变得更容易的学校。” 你的母校不只是一张文凭,它的声誉、它的创新能力,是你未来职业生涯中无形的资产。它代表着一种追求卓越、敢于挑战难题的精神,这种精神会潜移默化地影响我们每一个人。
更重要的是,我们都是这场科技进步的最终受益者。更有效、更便宜、副作用更小的新药,意味着我们的家人、朋友,以及我们自己,在面对疾病时能有更多的选择和希望。这不仅仅是新闻里的一条科技快讯,它和我们每个人的生老病死都息息相关。
所以,下次当你在校园里走过,路过药学研究所那栋楼时,可以稍微停一下脚步。那里不只是一栋冰冷的建筑,里面有一群我们最聪明的大脑,正在用代码和智慧,悄悄地改变着世界的未来。
别觉得这些离我们很远。想想看,几十年前,谁能想到手机会变成我们生活的一切?现在,AI也正在以同样的方式,渗透到医疗的每一个角落。我们正好处在这个伟大变革的时代,又恰好身处在引领这场变革的核心阵地之一。
与其只是作为一个旁观者,不如多去了解一下。学校里经常有各种各样的公开讲座和研讨会,MIPS网站上也会发布最新的研究成果。去听一听,看一看,哪怕只是打开一扇窗,了解一下这个世界最前沿正在发生什么,都会给你带来不一样的视角。
或许,未来的某一天,当你看到一款新药上市,拯救了无数生命时,你会想起今天读到的这篇文章,然后带着一丝微笑和自豪,对自己说:看,这就是我们学校干的事儿。