人工智能辅助药物设计:新药筛选时间缩短几十倍
2019-11-15 10:15 羊城派 原创
中科院全院350多项最新成果亮相高交会

文/图 羊城派记者 李钢 通讯员 马学涛

在第二十一届中国国际高新技术成果交易会上,作为科研力量的“国家队”,中国科学院以“科技服务湾区,携手创新发展”为主题,携带350多项成果亮相,参展项目涵盖先进制造、新材料、数字经济、生命健康、农业、能源、环保等领域。

AI预测新药靶点:缩短新药开发周期

现实中,一款新药从开始设计到走向临床,往往需要上十年的时间,可说是从“万草”“亿草”中最终筛选出有效成分。

而在深圳先进院医药所袁曙光团队展区,记者看到,该团队将人工智能技术运用在辅助药物设计中,不仅大大缩短了新药研发时间,还可以提高成功率。 

人工智能辅助筛选的具体过程是,计算机从海量样本中筛选出几十至几百个具备活性的药物分子,再进行进一步检测,并在计算机上进行优化,包括对不同活性分子进行化学合成,之后投入到生物测活中,重复几个周期,就能最终筛选出合适的新药候选分子,该方法可将筛选时间缩短几十倍,成功率提高几十个百分点。

据袁曙光介绍,该项目具体服务内容将涵盖临床前新药研发的各个环节:

包括AI 预测新药靶点、 几十亿级海量类药虚拟分子库的建立、计算机高适量筛选海量分子库、药物分子毒性预测、药物分子生物活性预测、药物靶标预测、靶标蛋白三绍吉构预测、药物分子适应萄牙页测、药物分子晶形预测等。       

据介绍,疾病的发生通常是体内某种蛋白质发生变异或功能异常,而开发者要针对异常的靶标蛋白进行设计,筛选出可重新激活其功能的药物分子。

传统的机器人高通量筛选,需要从十几万到上百万个药物分子中,筛选出有治病潜力的某几种。这种方法虽然比人工筛选效率提高了,但速度依然不够快,筛选往往耗时几个月甚至几年。此外,购买大量供筛选的药物分子,成本至少几百万美元。

据介绍,将计算机及人工智能运用于新药临床前的开发中,可以建立虚拟分子库,不仅节省了购买药物分子的成本,还能使得分子样本更具多样性。目前,袁曙光团队已经构建包括十亿个药物分子的数据库。

智能急救站:打通急救最后一公里

游客在体验智能急救站 李钢 摄

中健智能科技(广东)有限公司是一家中科院孵化企业。记者在高交会现场看到,该公司带来了旗下的“三健客智能急救站”。

据介绍,“三健客智能急救站”包含了智能急救手机端,智能急救云平台,和 24 小时线下智能急救站,此系统是物联网与互联网相结合的自动智能急救系统,有效填补了专业急救人员到来之前的黄金急救空缺。打通了急救最后一公里,为老百姓自救和互救提供了支持和保障。

利用力学原理 让沉重的背囊悬浮起来

悬浮背包 李钢 摄

而在中科院力学研究所的展区,一款军用背包正在随着电机上下震动。而据力学所郭亮介绍说,这是最新研发出来的军用悬浮背囊项目,这一项目利用力学受迫振动原理,设计了含有协振和阻尼模块调节的运动背负系统,避免运动过程中身体高低变化引起背包的振动,降低动载荷。

军用悬浮背囊主要针对单兵携行具领域,也可以改装面向户外运动领域,可以实现行进中背负重量减轻22%-80%的效果,减小人体能量消耗和关节损伤,是一项非常重要的技术创新,在军事上可以大大提升单兵作战能力。(更多新闻资讯,请关注羊城派 pai.ycwb.com)

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