AI扎堆做药:它在哪些环节真能打,哪些坎它还过不去?AI巨头涌入生物医药,最容易被问的一句话是:AI到底能做什么?更关键的是:它不能做什么?把这两个问题分开看,才能判断这轮热潮是理性布局,还是集体叙事。
一、AI能精准发力的四个环节
1. 靶点发现:从“靠猜”到“系统性排序”
传统靶点发现依赖长期基础研究积累,一个靶点从假设到验证动辄数年。AI可以同时读取基因组、转录组、蛋白组和疾病数据库,从远超人力处理极限的信息中找出“蛋白与疾病之间存在值得验证的联系”。
英矽智能的Rentosertib是最具体的案例。其AI平台提名了TNIK作为特发性肺纤维化(IPF)的靶点——一个“之前从未与纤维化建立过关联”的全新靶点。从靶点识别到提名临床前候选药物,只用了约18个月。BenevolentAI与阿斯利康也用知识图谱从复杂疾病数据中筛选新靶点,Recursion的REC-4881则通过大规模表型数据识别出“抑制MEK1/2可能治疗家族性腺瘤性息肉病”。
2. 分子设计与生成:在化学空间里“定向搜索”
确定靶点之后,需要设计出能与之结合、且具备成药性的分子。生成式AI的价值在于:不是随机合成海量分子再筛选,而是在模型里先“生成”并“过滤”掉明显不可行的结构。
英矽智能用Chemistry42平台设计了Rentosertib的全新分子结构,从靶点确认到临床前候选分子约18个月,远快于传统发现周期。晶泰科技与DoveTree的合作管线中,首个临床前候选分子已推进至IND-enabling阶段,晶泰同步收到1900万美元里程碑付款,总合作金额最高可达59.9亿美元。这说明AI分子发现能力已经在被真金白银定价,尽管定价的是“候选分子交付”,不是“上市药物”。
3. 临床试验设计:让“入组”和“方案”更聪明
AI在临床环节最成熟的发力点,不是替代试验,而是优化试验本身的设计和执行。基于机器学习的资格标准优化是典型方向:一项研究将ML算法(Trial Pathfinder)应用于10项已完成的III期非小细胞肺癌试验,系统比较试验资格标准与真实世界数据,发现放宽某些实验室指标排除标准后,符合条件的患者池平均翻倍,且不损害患者安全。数字孪生(Digital Twin)——基于真实世界和临床数据构建的虚拟患者——也被用于在真实入组前模拟“如果……会怎样”的场景。这些工具不能让药物更有效,但可以让试验更快、更便宜、更具代表性。
4. 临床前评估:ADMET与可合成性的前置过滤
AI在药物发现早期的一个实际贡献,是在湿实验之前排除大量“看起来合理但实际不行”的分子:预测吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET),判断生成分子的可合成性。AI制药在药物发现阶段可节约约70%–90%的时间,临床前研究可节约50%–80%。但这组数字描述的是“流程效率”,不是“临床成功率”。
二、AI力所不及的环节:生物学验证与临床终点
第一,它不能替代湿实验。 AI可以生成成千上万个候选分子,但湿实验只能验证其中几十个,这形成了一个显著的“分流瓶颈”:生成得越多,真正能被实验检验的比例越低。AI模型的精度高度依赖高质量、可迭代的实验数据,而实验数据的产出速度受限于合成、纯化和测试的通量。没有湿实验闭环,AI输出只是假设。
第二,它不能替代临床验证。 新药研发的最终裁判是人体试验。超过九成的候选分子会在临床试验中失败,原因包括实际无效、有毒、无合成或在体内送不到靶点。AI可以优化分子的“设计合理性”,但不能保证它在人体复杂系统中的“生物学合理性”。一篇2025年的综述直白地指出:AI加速了假设生成,但“从算法预测到临床获益,仍然取决于活体系统的复杂性,而活体系统抵抗简单建模”。
第三,它在II–III期的优势尚未被证实。 有统计显示AI赋能药物在I期临床成功率上表现出积极信号(部分超过70%,传统路径约50%),但样本量仍然很小;进入II期后,AI的优势“目前难以确证”。III期是药物上市前最关键、成本最高、失败代价最大的阶段,小样本中“顺理成章”的疗效可能被更大样本稀释,此前未暴露的不良反应也可能浮出。AI目前没有展示出系统性攻克这一阶段的证据。
第四,它可能“学习伪影而非生物学”。 有研究指出,AI模型在临床失败的原因之一,是它们学到的可能是数据中的伪影(artifacts),而不是真实的生物学规律;训练数据偏差、负结果稀缺(失败实验很少被发表和共享),都会让模型在真实世界中失灵。
三、目前的成果:有进入III期的,但尚无通过III期上市的
临床前阶段:已经规模化。 英矽智能在2026年前8个月内提名9个候选药物,创公司年度管线产量纪录。晶泰科技与多家全球药企合作,覆盖小分子、多肽、抗体、核酸等模态,已实现“从靶点验证到临床前候选分子”的完整交付。临床前环节的“AI交付能力”已经初步成立。
临床阶段:进入门槛已经跨过。 截至2025年中,超过75个AI设计的分子进入人体试验,而2020年这个数字是零。英矽智能的Rentosertib完成了IIa期,达到主要安全性终点,并展示出剂量依赖性的疗效趋势。Schrödinger的zasocitinib(TAK-279)也已推进至III期,说明“物理+机器学习”的混合路径同样能走到关键临床阶段。
III期:有,但还没有“通过”。 Rentosertib的III期临床试验(GENESIS-IPF-3)已于2026年9月完成首例患者给药,计划在47个中心招募约320名患者,评估52周给药的安全性和有效性,由钟南山院士等联合牵头。但III期从启动到最终获批,顺利情况下仍需三到四年。目前没有任何一款AI发现的药物通过III期并获批上市。决定性疗效验证,市场预期要等到2028–2029年的III期数据。
一个必须同时呈现的失败面: Exscientia的强迫症药物DSP-1181在2022年终止I期,癌症候选EXS-21546在2023年终止I/II期,均因疗效未达预期;Recursion并购Exscientia后,也终止或搁置了多款药物。AI让“生成候选分子”变快了,但“生成正确的候选分子”仍然是另一回事。
四、评论与展望:AI是加速器,不是生物学规律的替代品
前景是真实的,但兑现的节奏被高估了。 AI在新药研发中的确定性价值,集中在发现阶段的前移:更快找到值得验证的靶点,更快生成可测试的分子,更快排除明显不可行的候选,更聪明地设计临床试验。这些环节的压缩是量级性的。但药物研发的价值最终不在“发现了多少分子”,而在“有多少分子在人体中安全有效”。III期是一道无法用算法跳过的门槛。Rentosertib进入III期,是AI制药从“叙事”走向“证据”的分水岭,但它离“AI制药成功”还有数年的临床距离。
真正的瓶颈不在算法,而在数据与验证。 AI模型的精度依赖高质量、可迭代的实验数据,而湿实验的通量和负数据的稀缺性,限制了模型从“聪明”走向“可靠”。干湿闭环是现阶段最核心的范式——AI设计预测,自动化实验验证,实验数据回流校正模型——但这个闭环的速度,受限于湿实验,而不是算力。
AI公司进入医药,最该被看重的不是“降维打击”,而是“范式嵌入”。 把AI当作颠覆者,容易高估短期;把AI当作工具,容易低估长期。更准确的判断是:AI正在成为药物研发基础设施的一部分,但它嵌入的越深,就越需要接受生物学和临床的“慢约束”。最聪明的人扎堆做药,不是因为他们相信算法可以替代实验,而是因为他们看见:药物发现的前端有大量可以被系统化、数据化、自动化的空间,而谁能把干湿闭环跑通、把临床设计做聪明,谁就能在下一轮制药基础设施中占据位置。
一句话总结:AI让“找到候选分子”变快了,但还没有让“证明一个分子在人身上有效”变快。 前者是巨大的商业价值,后者才是药物的终极价值。两者之间的距离,就是这轮热潮需要冷静穿越的周期。
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作者介绍: 费嘉,安徽合肥庐江人,暨南大学基础医学院教授/博士生导师、暨南大学临床医学博士、南方医科大学基础医学博士后、美国Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (mskcc) 访问教授,广东省小核酸药物开发工程技术研究中心主任、中国生物医药产业链创新转化联合体(CBIITA)核酸药物专委会副主任委员、广州安镝声生物医药科技有限公司联合创始人。目前从事基础医学的教学和科研工作,也关注创业、投资以及医学人文方面的热点问题。
长期致力于核酸药物和中医药系统生物学的基础研究和转化应用。相关成果获得2022年度教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)技术发明二等奖(排名第1),广东省科学技术奖技术发明三等奖2项 (2016,2010,排名第1)。近年主持国家自然科学基金面上,广东省、广州市和深圳市重点计划项项目。以通讯作者在Cell Reports、Cell Death & Disease、Mol Ther-Nucleic Acids、Int J Biol Sci 、 Clin Transl Med 、Clin Cancer Res等杂志发表相关Top科研论文30余篇.。以第一发明人获得国家发明专利授权15项,主编学术专著《小核酸药物开发技术》(2011)、《小核酸药物开发技术与产业化》(2026)。
同时在《医学与哲学》、《中国社会医学杂志》、《中华医学教育杂志》、《中华医学教育探索》、《南方医学教育》、《生命的化学》发表多篇医学人文方面的论文。担任《中华医学教育探索》、《生命的化学》、《生命科学》杂志教学论文审稿专家。