文｜動脈網
2021年，國內AI制藥領域再延續2020年資本市場的火熱，掀起“狂奔猛進”的發展浪潮。
無論是“老兵”還是“新兵”，優秀的AI制藥選手們都在資本場上獲得了認可。動脈網對2021年國內40余家AI制藥企業的融資情況做了統計和分析。
據動脈網不完全統計，2021年，國內AI制藥領域共發生34起融資事件，其中3起融資事件未披露融資輪次，4起融資事件未披露融資金額。 國內AI制藥領域34起融資事件涉及融資總金額為834,521.36萬元，平均單筆融資金額為24,544.75萬元。
注：在本次統計中，融資額未披露事件的融資金額均計為零；融資額為數千萬元/逾千萬元均計為1千萬元；融資額為數億元/逾億元/超億元均計為1億元。
2021年國內AI制藥領域融資情況一覽
在國內AI制藥領域34起融資事件中，處于種子輪/天使輪融資輪次的企業包括9家，占比26%；處于A輪系列融資輪次的企業最多，一共包括16家，占比47%；處于B輪系列融資輪次的企業包括4家，占比12%；處于C輪系列融資輪次的企業僅包括1家——英矽智能；處于D輪系列融資輪次的企業同樣只包括1家——晶泰科技。
可以看出， 國內AI制藥領域大部分初創企業還處于早期融資階段，融資輪次集中在種子輪/天使輪以及A輪，B輪及B輪以后的企業占比不到1/3。目前,國內AI制藥領域只有英矽智能（C輪）以及晶泰科技（D輪）步入后期融資階段，尚沒有AI制藥企業進入IPO。
總的來說，國內AI制藥領域尚處于初期發展階段，離產業成熟還有很長的一段路要走。同時以上統計也說明該領域對于新興入局的AI制藥選手尚為友好，在目前階段仍有不錯的沖刺發展機會。
2021年國內AI制藥領域的融資總金額超80億，已經是相當龐大的數額。資本市場的熱情充分驗證了AI制藥領域的火熱，IT+BT融合發展之勢不可阻擋。
那么，影響AI制藥火熱發展的底層邏輯是什么？
其一，是近年來AI技術的不斷突破與發展。
從16年的AlphaGo, 17年的AlphaZero, 18年的AlphaFold, 到現今的AlphaFold2, 深度學習算法的不斷突破與長足發展，算力的大幅提升，讓我們明顯感受到人工智能時代發展的震撼力量。其中，在2021年7月由DeepMind推出的AlphaFold2在“蛋白質折疊問題”上取得的突破性成果，更被號稱是解決了“一個困擾生物學家50年的問題”。
此前，復雜的蛋白質結構只能通過艱苦的實驗分析來確定，但現在可以對成千上萬的蛋白質和相互作用蛋白質的復合物進行快速計算——Deepmind宣布，AlphaFold2已經預測出超過35萬種蛋白質結構，涵蓋了98.5%的人類蛋白質組以及20種生物的蛋白質。與此同時，由生物技術領域突破和成本下降帶來的生物醫藥大數據的加速積累，為AI在生物醫藥領域的應用提供了客觀條件。
其二，新冠疫情驅動市場對生物醫藥行業給予了前所未有的關注，人們對于新技術和新方法的應用需求加大，刺激了整個AI制藥市場的火熱發展。AI+藥物研發作為市場想象空間巨大的交叉領域，同時受到來自TMT和醫療這兩大類行業資本的追捧。
新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情發生后，越來越多的生物醫藥企業和研究機構通過將其業務與 AI 結合來完成創新突破，以加速藥物研發進程。其中一個非常形象的例子是在AI的助力下，新冠疫苗的開發周期大幅度縮減。在新冠病毒出現之后的第一時間，中國科學家在2020年1月份就找到了病毒基因的序列，三個月之后，蛋白質的結構就被解析出來，此后一個月，病毒和人的交互的方式也被解析出來。去年年底疫苗進入臨床實驗，今年開始大規模使用。不管是滅活疫苗，還是mRNA疫苗，這可能是人類歷史上最快的一次用人工智能加速疫苗開發的例子。
另外，新冠肆虐下，在制藥界尋找新冠解藥的賽道中，AI同樣貢獻了出色的表現。2020年11月19日，美國FDA授予巴瑞替尼（Baricitinib）與瑞德西韋聯用療法緊急使用授權（EUA），用于治療需使用吸氧、有創呼吸機或體外膜肺氧合（ECMO）的確診或疑似患者。與其他新冠特效藥不同，發現巴瑞替尼具有阻斷新冠病毒感染和抗炎癥功能的不是人類，而是AI。
巴瑞替尼是Janus激酶家族中JAK1和JAK2的一種抑制劑，最早于2017年在歐洲獲批后，在超過70個國家上市，主要用于治療中度和重度類風濕關節炎。該藥最初由美國公司Incyte研發，禮來公司后獲授權推廣；2019年該藥的全球銷售額為4.26億美元。
早在2020年2月3日，英國BenevolentAI公司在《柳葉刀》雜志發表論文稱，通過其研發的AI平臺檢索海量科學文獻，發現巴瑞替尼或可用于治療新冠。禮來方面則在5月8日開展巴瑞替尼與瑞德西韋聯用的ACTT-2臨床III三期實驗，其結果于10月公布。禮來方面稱，臨床試驗數據顯示，該療法對于降低重癥患者病死率效果明顯，相比僅用瑞德西韋，該療法在兩個病人亞組中使病死率分別下降60%和43%。
面對新冠疫情，AI展現出不俗的效率。
其三，不同AI制藥公司持續公布的令人振奮的突破進展，使得該領域熱度持續攀升；以Schrodinger、Relay、Recursion和Exscientia等為代表的多家明星AI制藥公司敲鐘上市，更為整個AI制藥市場猛添“柴火”，使得資本入場更加洶涌。
2020年2月，英國Exscientia公司與住友制藥合作開發的長效5-羥色胺受體（5-HT1A受體）激動劑DSP-1181在日本啟動I期臨床試驗，用于治療強迫癥（OCD）。Exscientia宣稱，這款候選藥物分子是全球首款完全由AI設計并進入臨床試驗的AI候選藥物，整個項目從提出概念到進入臨床，用時不到一年。
2021年2月，英矽智能（Insilico）也宣布公司全球首次利用AI發現了一種全新機制的用于治療特發性肺纖維化(IPF)的臨床前候選化合物。該項目把新藥研發周期縮短至18個月，成本降至260萬美元，遠優于傳統新藥物研發耗時2-5年、投入1098萬美元的平均數據。
緊接著，在2021年4-5月，Exscientia先后宣布其第二款AI藥物（EXS-21546；一款A2a受體拮抗劑；適應癥包括胰腺癌、肺癌等）以及第三款AI藥物（DSP-0038；一款雙重靶向5-HT1A激動劑和5-HT2A拮抗劑；適應癥是阿爾茨海默病）均進入臨床開發階段。
2021年12月，英矽智能（Insilico）宣布在 12 個月內發現兩款靶向PHD2 的臨床前候選化合物——ISM012-077和 ISM012-042，分別用于治療腎性貧血和炎癥性腸炎。
在AI制藥的二級市場上，包括Schrodinger、Relay、Recursion、Exscientia在內的多家AI制藥明星公司收獲了大量來自市場的熱切關注。從上市當天表現來看，Schrodinger、Relay、Recursion、Exscientia分別上漲了65%、75%、73%以及38%。其中，作為行業內首家登陸納斯達克的AI制藥公司，Schrodinger的股價從首發價17美元一度漲到了近百美元。從整體市值來看，目前這幾家公司的市值約在 25-35 億美元之間上下浮動。
近日，英國明星 AI 制藥公司 BenevolentAI 也宣布將與Odyssey Acquisition（AMS: ODYSY）通過SPAC合并，合并后的公司預計將在2022年Q1季度登陸位于阿姆斯特丹的泛歐證券交易所（Euronext in Amsterdam）。
全球已上市AI制藥企業
（信息來源：公開資料整理，為不完全統計；數據統計截至日期：2021年12月31日）
其三，包括多個跨國藥企和互聯網科技巨頭在AI制藥領域的入場，成為促進該領域熱度不斷攀升的催化劑。
2021年6月，PharmExec（美國《制藥經理人》雜志）公布了2021年全球制藥企業TOP50榜單。動脈網對全球制藥企業TOP 10進行了其在AI制藥領域方面的布局統計。結果顯示， 全球TOP 10制藥巨頭均在AI制藥領域有所布局，具體統計結果如下：
全球TOP 10制藥巨頭在AI制藥領域相關布局動作情況一覽（從左至右為TOP 10藥企排名）
（信息來源：各公司官網及其他公開資料，為不完全統計；數據統計截至日期：2021年12月31日）
在全球TOP 10制藥巨頭中，在AI制藥領域布局最為積極的是強生和默沙東，分別在AI制藥領域有14項相關動作；緊跟其后的是諾華和輝瑞，分別在AI制藥領域有12項相關動作；羅氏（10項）、賽諾菲（9項）、輝瑞（9項）三家企業在AI制藥領域的布局頻率相差不大；百時美施貴寶稍微遜色但仍顯積極，在AI制藥領域有7項相關布局；武田和艾伯維在AI制藥領域的布局分別為4項和2項。
2021年11月4日，谷歌母公司Alphabet通過一篇BLOG正式向外界介紹其最新成立的AI制藥公司——Isomorphic Laboratories。該公司將借助谷歌旗下人工智能實驗室DeepMind 的研究進一步探索人工智能（AI）在藥物發現方面的應用。如果說開發AlphaFold是Alphabet利用AI技術在生命科學領域的“試水”，那Isomorphic Labs的成立則代表著Alphabet準備正式親身在AI驅動的藥物研發（AI制藥）領域“開疆辟土”。
其實，不僅是國外的谷歌這一類IT巨頭在AI制藥領域“開疆辟土”，“蹭”市場熱度的同時催升行業熱度，國內的IT巨頭們近兩年也在AI制藥領域“動作頻頻”，迎合市場熱情的同時，進一步使得該領域的熱度不斷攀升。
近幾年下場AI制藥的互聯網巨頭相關動作
（信息來源：公開資料整理，為不完全統計；數據統計截至日期：2021年12月31日）
■ 騰訊
早在2015年和2018年，騰訊便參與了當今頭部AI制藥企業晶泰科技的A輪及B輪融資；2020年更是重點打造了“云深智藥”，將AI藥物研發正式列入企業版圖。2021年8月，騰訊AI Lab與成都先導合作，共同設計完成業內首個經實驗驗證的骨架躍遷分子生成算法（GraphGMVAE）——該算法可以在保持分子側鏈不變的情況下，生成具有相似活性不同骨架的分子。該項研究結果發表于最新一期美國化學學會雜志ACS Omega上，為藥物化學專家設計分子時提供更多啟發，降本增效。
■ 阿里云
2018年9月，阿里巴巴旗下的阿里云宣布與正大天晴合作采用AI制藥，與傳統計算機輔助藥物設計方法相比，這套新方法可提高篩選準確率20%。2020年1月，阿里云與全球健康藥物研發中心GHDDI合作開發AI藥物研發和大數據平臺。
■ 華為云
2020年4月，華為云免費開放EI醫療智能體平臺（EIHealth），面向醫療領域提供病毒基因檢測、抗病毒藥物篩選等服務。2021年，華為云深度聯合中國科學院上海藥物研究所，重磅發布了專門面向藥物研發領域的華為云盤古藥物分子大模型，賦能全流程的AI藥物設計，旨在幫助醫藥公司開啟AI輔助藥物研發的新模式。依托華為云一站式醫療研發平臺EIHealth，盤古藥物分子大模型學習了17億個藥物分子的化學結構。 在藥物生成方面，實現了對小分子化合物的獨特信息的深度表征、對靶點蛋白質的計算與匹配，以及對新分子生化屬性的預測，從而高效生成藥物新分子；在藥物優化方面，實現了對篩選后的先導藥進行定向優化。
■ 百度
2020年9月，百度創始人李彥宏作為牽頭發起人和BV百度風投CEO劉維聯合創立百圖生科進場AI制藥，李彥宏親自出任公司董事長，劉維作為聯合創始人，擔任公司CEO。百圖生科致力于用高性能生物計算和多組學數據技術加速創新藥物和早篩早診等精準生命科學產品的研發。其LinearFold算法可將新冠病毒的全基因組二級結構預測從55分鐘縮短至27秒，提速120倍。
2021年4月，百圖生科、維亞生物、許大強博士團隊聯合宣布發起設立AI驅動的新型生物醫藥公司——索智生物，并完成5000萬人民幣天使輪融資。索智生物主要專注于自身免疫系統和神經退行性疾病領域的新藥研發，并致力于在藥物研發過程中打造一個以人工智能為基礎的新型的新藥研發范式。該輪融資由百圖生科領投，維亞生物跟投，作為戰略投資人，百圖生科和維亞生物將會在AI技術、計算能力、底層多維數據、蛋白結構及新藥研發等方面為索智提供全方位的支持。
■ 字節跳動
2020年底，字節跳動成立專門負責大健康業務的極光部門，AI Lab位于北京、上海、美國三地的團隊也開始招攬AI制藥領域的專業人才；2021年10月，字節跳動入股AI制藥初創企業水木未來，再次吹響布局AI制藥的號角。據官網介紹，水木未來主要為創新藥企跟科研機構提供相關技術服務支持；基于冷凍電鏡、計算化學、機器學習和高性能計算核心技術，在小分子、抗體藥、蛋白降解、基因治療等領域推動數字化創新，以幫助創新藥企大幅提升藥物研發效率和成功率。
其四，國內生物醫藥行業的蓬勃發展，國家對于創新藥的扶持，市場對于源頭創新、新的技術創新迫切渴求，是AI制藥研發熱的重要驅動因素。
無論是加速創新藥審評審批、鼓勵優質創新藥品與國際接軌，還是藥品上市許可持有人制度的落地，亦或是港股18A的新政、科創板的開通；當今的中國，從國家層面到地方政府，都在積極布局和扶持生物醫藥產業的發展。
一方面，隨著 4+7 帶量采購政策的推行，仿制藥利潤進一步受到壓縮，過去仿制藥高毛利的時代已然結束，me-too、me-worse等“偽創新藥”和仿制藥的價值空間被極大壓縮，國內的生物醫藥產業正在迫切尋求進一步的升級。
另一方面，新藥物分子研發難度增加，研發成本高、時間長，創新藥開發難度日益加大——過去這些年，大型制藥巨頭都在面臨同一個問題——藥物研發的整體回報率在不斷下降。全球一線藥企一年花費幾十億美金，但FDA每年批準的藥物也就幾十款。制藥業亟需新的技術來打破目前的藥物研發困境，藥企亟需試錯成本更低的新型解決方案。
IT與BT的結合，無疑為中國的藥物創新帶來更多可能，有望幫助行業去摘取新藥研發領域中更高懸的果實——更新的靶點，難成藥的靶點以及First-in-class的藥物。對創新的追逐以及降本增效的需求驅使醫藥企業加速擁抱AI。