AI制药的发展历程可分为三个阶段:雏形期(1956-1980)、CADD蓬勃发展期(1981-2011)和快速成长期(2012至今)。市场规模方面,2015年以来AI制药投资显著增长,2023年全球投资总额达603亿美元,美国占比最高(55.10%),欧洲和英国紧随其后。亚洲地区增长迅速,未来可能占据更大比重。AI制药公司管线增长明显,2010-2021年年均增长率36%,主要集中在药物发现和临床前研究阶段。
AI制药产业链上游包括算力、算法和数据,中游为AI+biotech、AI+CRO、AI+SaaS和IT头部企业布局,下游为传统药企和CRO企业。政策方面,美国、欧洲等国家已推出监管政策,中国也陆续发布相关政策支持行业发展。
AI制药技术原理基于数据、算力和算法三大要素。算力方面,GPU、云计算等提供重要支撑;数据来源包括公开数据集、商业数据集、企业研发数据等;算法包括机器学习、深度学习等,其中生成模型(RNN、VAE、GAN)和强化学习在全新药物设计领域具有优势。
AI主要应用于药物发现和临床前研究阶段。在药物发现中,可用于靶点发现与验证、药物分子设计和优化(包括基于RNN、VAE、GAN和AAE的生成模型)、AI辅助药物分子筛选(基于配体和结构的虚拟筛选)。在临床前研究中,可用于ADMET预测和晶型预测。
代表性AI制药公司包括:薛定谔(Schrödinger),专注于计算平台开发,与诺华、礼来等合作,2023年收入达2.17亿美元;BenevolentAI,整合多数据类型和AI模型,与默克、阿斯利康等合作;英矽智能(Insilico Medicine),拥有PHARMA.AI平台,涵盖靶点发现、药物设计和临床试验预测,已有10条管线获IND批准;晶泰科技(XtalPi),提供ID4、XupremAb和XtalGazer平台,覆盖小分子、抗体和晶型研究。
风险提示包括产品研发进度不及预期、竞争加剧、政策监管环境变化、药物研发服务市场需求下降。