華為云發(fā)布盤古藥物分子大模型，開啟AI藥物研發(fā)新模式

9月23日，華為全聯(lián)接2021隆重開幕，華為高級(jí)副總裁、華為云CEO、消費(fèi)者云服務(wù)總裁張平安發(fā)表“深耕數(shù)字化，一切皆服務(wù)”主題演講，并重磅發(fā)布了華為云盤古藥物分子大模型。

▲華為高級(jí)副總裁、華為云CEO、

消費(fèi)者云服務(wù)總裁張平安

發(fā)布華為云盤古藥物分子大模型

今年4月，華為云發(fā)布了盤古系列預(yù)訓(xùn)練大模型，包括自然語(yǔ)言處理（NLP）大模型、計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV）大模型、多模態(tài)大模型和科學(xué)計(jì)算大模型。華為云盤古藥物分子大模型是“盤古家族”的新成員，是專門面向藥物研發(fā)領(lǐng)域推出的預(yù)訓(xùn)練大模型，旨在幫助醫(yī)藥公司開啟AI輔助藥物研發(fā)的新模式。

一款創(chuàng)新藥從研發(fā)到上市，平均成本超過(guò)10億美元、研發(fā)周期大于10年——這是醫(yī)藥界公認(rèn)的“雙10定律”。同時(shí)，藥物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)烈依賴專家經(jīng)驗(yàn)、新藥篩選失敗率高，如何通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能等科學(xué)技術(shù)加速新藥研發(fā)進(jìn)程、平衡研發(fā)投入與成果產(chǎn)出之間的關(guān)系，成為了醫(yī)藥公司在數(shù)字化改革道路上的重點(diǎn)之一。

針對(duì)上述難題，華為云深度聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所，共同訓(xùn)練了華為云盤古藥物分子大模型，賦能全流程的AI藥物設(shè)計(jì)。依托華為云一站式醫(yī)療研發(fā)平臺(tái)EIHealth，盤古藥物分子大模型學(xué)習(xí)了17億個(gè)藥物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在藥物生成方面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)小分子化合物的獨(dú)特信息的深度表征、對(duì)靶點(diǎn)蛋白質(zhì)的計(jì)算與匹配，以及對(duì)新分子生化屬性的預(yù)測(cè)，從而高效生成藥物新分子；在藥物優(yōu)化方面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)篩選后的先導(dǎo)藥進(jìn)行定向優(yōu)化。

華為云盤古藥物分子大模型

四大技術(shù)和創(chuàng)新能力

參考化學(xué)領(lǐng)域的化合物分子表達(dá)形式及轉(zhuǎn)換方式，華為云盤古藥物分子大模型首次采用“圖-序列不對(duì)稱條件變分自編碼器”架構(gòu)，可以自動(dòng)找出化合物關(guān)鍵的分子特征指紋，極大地提升了下游任務(wù)的準(zhǔn)確性。

進(jìn)行了超大規(guī)模化合物表征模型訓(xùn)練

華為云盤古藥物分子大模型對(duì)市面上真實(shí)存在的17億個(gè)藥物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，在化學(xué)無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)模式下，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)重構(gòu)率、合法性、唯一性等指標(biāo)全面優(yōu)于現(xiàn)有方法。

生成了擁有1億個(gè)新化合物的數(shù)據(jù)庫(kù)

華為云盤古藥物分子大模型的分子生成器生成了1億個(gè)創(chuàng)新的類藥物小分子篩選庫(kù)，其結(jié)構(gòu)新穎性為99.68%，并且可以有效地生成理化性質(zhì)相似的新化合物，為發(fā)現(xiàn)新藥創(chuàng)造可能性。此外，基于盤古分子優(yōu)化器，科研人員實(shí)現(xiàn)了對(duì)起始分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并且能夠改善藥物分子的特性。

在20余項(xiàng)藥物發(fā)現(xiàn)任務(wù)上實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)（SOTA）

華為云盤古藥物分子大模型在多項(xiàng)任務(wù)中取得了領(lǐng)先的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，包括化合物-靶標(biāo)相互作用預(yù)測(cè)、化合物ADME/T屬性評(píng)分、化合物分子生成與優(yōu)化等，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)大模型賦能藥物發(fā)現(xiàn)全鏈條任務(wù)。

▲華為云盤古藥物分子大模型

在20余項(xiàng)藥物發(fā)現(xiàn)任務(wù)上實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)

在實(shí)際應(yīng)用中，華為云聯(lián)合西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院，基于華為云盤古藥物分子大模型研發(fā)出全新的廣譜抗菌藥物，將先導(dǎo)藥的研發(fā)周期從數(shù)年縮短至一個(gè)月，大幅提升新藥研發(fā)效率。其中，通過(guò)華為云盤古藥物分子大模型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化器，有效地提升了小分子化合物與目標(biāo)抗菌靶點(diǎn)蛋白的結(jié)合，同時(shí)降低其與人體蛋白的結(jié)合，從而減弱了廣譜抗菌藥對(duì)人體正常細(xì)胞可能產(chǎn)生的毒副作用。

如今，AI在藥物研發(fā)的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入指數(shù)增長(zhǎng)區(qū)。全球44家頂尖藥企中，已有41家藥企與AI公司建立合作關(guān)系。華為云將在盤古藥物分子大模型與醫(yī)療智能體EIHealth等服務(wù)上持續(xù)創(chuàng)新，繼續(xù)攜手生態(tài)伙伴，聚焦AI藥物研發(fā)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，助力提升新藥研發(fā)的效率、成功率和創(chuàng)新能力，為守護(hù)人類生命健康貢獻(xiàn)更多力量。

AI 醫(yī)療智能體 EIHealth

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