黨的二十屆三中全會對進(jìn)一步全面深化改革做出系統(tǒng)部署行業分類,強(qiáng)調(diào)“構(gòu)建支持全面創(chuàng)新體制機(jī)制”,“健全保障和改善民生制度體系”經驗分享。
作為醫(yī)藥衛(wèi)生健康領(lǐng)域的“國家隊(duì)”更加完善,國藥集團(tuán)努力發(fā)揮科技創(chuàng)新服務機製、產(chǎn)業(yè)控制進一步、安全支撐作用更加廣闊,在醫(yī)藥研發(fā)振奮起來、科技攻關(guān)等方面取得了顯著成果,在向“新”而行路上行穩(wěn)致遠(yuǎn)應用提升。今日推送“國藥向‘新’而行”系列專題報(bào)道第四篇《“AI+生物醫(yī)藥”擦出創(chuàng)新火花》主動性。
人工智能技術(shù)(AI)以其超強(qiáng)的計(jì)算能力與預(yù)測精度,影響著越來越多行業(yè)的發(fā)展發展的關鍵,生物醫(yī)藥行業(yè)便是其中之一基礎。近些年來,國藥集團(tuán)充分整合創(chuàng)新資源和應(yīng)用技術(shù)多種方式,積極推動多學(xué)科及技術(shù)交叉融合對外開放,持續(xù)加強(qiáng)生物醫(yī)藥的原始創(chuàng)新能力。
國藥集團(tuán)旗下國藥中生生物技術(shù)研究院(新型疫苗國家工程研究中心)設(shè)立了新型疫苗中心深入交流研討、免疫治療中心資料、新材料科學(xué)中心、重組蛋白藥物中心關註度、超算與數(shù)據(jù)中心“五大中心”橫向協同,前瞻性將人工智能、計(jì)算生物學(xué)敢於挑戰、材料科學(xué)等新興學(xué)科融入傳統(tǒng)疫苗研發(fā)不斷創新,成為國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先涉足交叉學(xué)科領(lǐng)域的生物醫(yī)藥企業(yè)。近年來提供了遵循,獲得國家一類新藥腸道病毒71型滅活疫苗等多項(xiàng)科技成果參與水平,獲批重組脊髓灰質(zhì)炎疫苗等多個國家一類新藥臨床批件。
新型疫苗國家工程研究中心是全國唯一的國家級新型疫苗研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的基地及服務(wù)平臺滿意度。自2005年成立以來情況較常見,新型疫苗國家工程研究中心積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略及國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要可持續,圍繞病原學(xué)研究主要抓手、新型疫苗開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)體系建設(shè)進(jìn)行板塊化布局,在滅活疫苗構建、重組亞單位疫苗創新科技、蛋白質(zhì)藥物等技術(shù)平臺上形成先發(fā)優(yōu)勢;聚焦產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問題在新材料技術(shù)共創輝煌、工業(yè)軟件設(shè)計(jì)以及工藝設(shè)備的國產(chǎn)化備擇開發(fā)方面進(jìn)行攻關(guān)具有重要意義,加強(qiáng)我國疫苗研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈韌性。
超算與數(shù)據(jù)中心則基于高性能科學(xué)計(jì)算平臺大部分,將AI強大的功能、大數(shù)據(jù)技術(shù)與分子模擬方法相結(jié)合,開展生物信息學(xué)解決方案、計(jì)算結(jié)構(gòu)疫苗學(xué)優勢、計(jì)算機(jī)輔助藥物篩選、流行病學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)增產,致力于原創(chuàng)性算法和應(yīng)用軟件研發(fā)提供堅實支撐,為新型疫苗和創(chuàng)新藥物的前期研發(fā)提供技術(shù)服務(wù)和計(jì)算支持還不大。
國藥醫(yī)工總院系統(tǒng)生物合成研究中心(以下簡稱研究中心)以“市場需求為導(dǎo)向,解決藥物生物合成中的關(guān)鍵技術(shù)問題”為指導(dǎo)思想信息化技術,遵循系統(tǒng)化發揮作用、數(shù)字化、自動化逐步顯現、智能化的理念銘記囑托,自主構(gòu)建了包含20億條高質(zhì)量蛋白序列的生物大數(shù)據(jù)庫和人工智能指導(dǎo)的蛋白功能預(yù)測和進(jìn)化系統(tǒng),結(jié)合研究中心自主搭建的全功能合成生物學(xué)工作站自動化裝置、微流控超高通量篩選和數(shù)據(jù)驅(qū)動平行生物轉(zhuǎn)化系統(tǒng)試驗,實(shí)現(xiàn)蛋白功能的快速預(yù)測和進(jìn)化,以及生物合成路徑的自動設(shè)計(jì)開展攻關合作、構(gòu)建和優(yōu)化製度保障,成為國內(nèi)領(lǐng)先的具備完善干濕結(jié)合功能的合成生物藥物制造研發(fā)先進(jìn)技術(shù)平臺。
合成生物藥物制造的難點(diǎn)之一在于設(shè)計(jì)和篩選符合工業(yè)生產(chǎn)需求的全新生物催化劑和全新生物合成體系的有效手段。傳統(tǒng)的開發(fā)方案需要耗費(fèi)大量的資源構(gòu)建和篩選龐大的生物樣本庫統籌推進。研究中心建設(shè)的AI預(yù)測系統(tǒng)能夠從現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中自動學(xué)習(xí)規(guī)律和模式,從而實(shí)現(xiàn)從龐大的序列組合中推薦最具可行性的候選序列關鍵技術、設(shè)計(jì)全新功能蛋白和具備工業(yè)應(yīng)用價值的合成途徑組合了解情況。通過自動化機(jī)器人和微流控等高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù),研究人員可以獲得大量數(shù)據(jù)并快速驗(yàn)證AI推薦的組合技術研究,為AI模型提供持續(xù)反饋重要的。這種AI和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的過程使研發(fā)的效率和準(zhǔn)確性不斷提高,極大地節(jié)約了研發(fā)成本姿勢。目前相互融合,研究中心利用AI及其干濕閉環(huán)方法,已在水解酶綠色化、轉(zhuǎn)移酶不同需求、氧化還原酶、裂合酶保持穩定、異構(gòu)酶總之、合成酶等六大酶類50余個生物催化劑的人工進(jìn)化中取得顯著進(jìn)展,自動化構(gòu)建的酵母和大腸桿菌細(xì)胞工廠為多個藥物的生物合成提供了全新工具支撐作用,并正在拓展其在蛋白新藥開發(fā)中的應(yīng)用研學體驗,這一技術(shù)結(jié)合為加快合成生物學(xué)技術(shù)在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究提供了強(qiáng)有力的支持。
除了生物醫(yī)藥研發(fā)外效高性,AI技術(shù)賦能下的數(shù)字化智能工廠模式,成為新質(zhì)生產(chǎn)力增長的新動能。
國藥中生積極探索“5G+生物醫(yī)藥”智慧制造,采用AI算法通過活化,同時利用MES系統(tǒng)的圖形化落地生根、可視化的手段審核分析電子批記錄,綜合實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可視健康發展、可控和智能化有效保障,減少人工操作導(dǎo)致的偏差和錯誤,確保操作流程的合規(guī)性和信息透明長效機製,進(jìn)一步保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量講實踐。
國藥中生所屬武漢生物制品研究所在流感疫苗生產(chǎn)線利用自動化智能搬運(yùn)設(shè)備(AGV)代替人力進(jìn)行胚蛋的水平轉(zhuǎn)運(yùn),利用智能化機(jī)械手臂進(jìn)行胚蛋的上下轉(zhuǎn)運(yùn)奮戰不懈。全程智能路徑規(guī)劃市場開拓,交通控制使其按照特定的生產(chǎn)路線進(jìn)行智能化生產(chǎn)。通過實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備的自動化大大縮短,武漢生物制品研究所流感疫苗年產(chǎn)能可達(dá)3000多萬劑次要落實好。2023年11月,武漢生物制品研究所“5G全連接四價流感疫苗智能化生產(chǎn)線”作為醫(yī)藥制造業(yè)7個上榜項(xiàng)目之一入選工信部《2023年5G工廠名錄》更默契了,標(biāo)志著其在疫苗行業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級方面獲得里程碑式認(rèn)可先進技術。
未來,國藥集團(tuán)將繼續(xù)探索“AI+生物醫(yī)藥”的更多可能不合理波動,不斷加強(qiáng)人工智能與醫(yī)藥的深度融合宣講手段,賦能生物醫(yī)藥全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,以新質(zhì)生產(chǎn)力打造生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地積極拓展新的領域。
黨的二十屆三中全會對進(jìn)一步全面深化改革做出系統(tǒng)部署,強(qiáng)調(diào)“構(gòu)建支持全面創(chuàng)新體制機(jī)制”相對開放,“健全保障和改善民生制度體系”推進高水平。
作為醫(yī)藥衛(wèi)生健康領(lǐng)域的“國家隊(duì)”,國藥集團(tuán)努力發(fā)揮科技創(chuàng)新深入交流研討、產(chǎn)業(yè)控制資料、安全支撐作用,在醫(yī)藥研發(fā)關註度、科技攻關(guān)等方面取得了顯著成果,在向“新”而行路上行穩(wěn)致遠(yuǎn)去完善。今日推送“國藥向‘新’而行”系列專題報(bào)道第四篇《“AI+生物醫(yī)藥”擦出創(chuàng)新火花》橋梁作用。
人工智能技術(shù)(AI)以其超強(qiáng)的計(jì)算能力與預(yù)測精度,影響著越來越多行業(yè)的發(fā)展求索,生物醫(yī)藥行業(yè)便是其中之一讓人糾結。近些年來,國藥集團(tuán)充分整合創(chuàng)新資源和應(yīng)用技術(shù),積極推動多學(xué)科及技術(shù)交叉融合基石之一,持續(xù)加強(qiáng)生物醫(yī)藥的原始創(chuàng)新能力聯動。
國藥集團(tuán)旗下國藥中生生物技術(shù)研究院(新型疫苗國家工程研究中心)設(shè)立了新型疫苗中心、免疫治療中心共同努力、新材料科學(xué)中心行業內卷、重組蛋白藥物中心、超算與數(shù)據(jù)中心“五大中心”逐漸完善,前瞻性將人工智能參與能力、計(jì)算生物學(xué)、材料科學(xué)等新興學(xué)科融入傳統(tǒng)疫苗研發(fā)是目前主流,成為國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先涉足交叉學(xué)科領(lǐng)域的生物醫(yī)藥企業(yè)充分發揮。近年來,獲得國家一類新藥腸道病毒71型滅活疫苗等多項(xiàng)科技成果充分發揮,獲批重組脊髓灰質(zhì)炎疫苗等多個國家一類新藥臨床批件選擇適用。
新型疫苗國家工程研究中心是全國唯一的國家級新型疫苗研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的基地及服務(wù)平臺。自2005年成立以來設計,新型疫苗國家工程研究中心積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略及國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要交流,圍繞病原學(xué)研究、新型疫苗開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)體系建設(shè)進(jìn)行板塊化布局提供堅實支撐,在滅活疫苗還不大、重組亞單位疫苗、蛋白質(zhì)藥物等技術(shù)平臺上形成先發(fā)優(yōu)勢信息化技術;聚焦產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問題在新材料技術(shù)發揮作用、工業(yè)軟件設(shè)計(jì)以及工藝設(shè)備的國產(chǎn)化備擇開發(fā)方面進(jìn)行攻關(guān),加強(qiáng)我國疫苗研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈韌性逐步顯現。
超算與數(shù)據(jù)中心則基于高性能科學(xué)計(jì)算平臺銘記囑托,將AI、大數(shù)據(jù)技術(shù)與分子模擬方法相結(jié)合自動化裝置,開展生物信息學(xué)開放以來、計(jì)算結(jié)構(gòu)疫苗學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助藥物篩選高質量、流行病學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)提供了有力支撐,致力于原創(chuàng)性算法和應(yīng)用軟件研發(fā),為新型疫苗和創(chuàng)新藥物的前期研發(fā)提供技術(shù)服務(wù)和計(jì)算支持前景。
國藥醫(yī)工總院系統(tǒng)生物合成研究中心(以下簡稱研究中心)以“市場需求為導(dǎo)向進一步意見,解決藥物生物合成中的關(guān)鍵技術(shù)問題”為指導(dǎo)思想,遵循系統(tǒng)化共享應用、數(shù)字化生產能力、自動化標準、智能化的理念,自主構(gòu)建了包含20億條高質(zhì)量蛋白序列的生物大數(shù)據(jù)庫和人工智能指導(dǎo)的蛋白功能預(yù)測和進(jìn)化系統(tǒng)堅持好,結(jié)合研究中心自主搭建的全功能合成生物學(xué)工作站即將展開、微流控超高通量篩選和數(shù)據(jù)驅(qū)動平行生物轉(zhuǎn)化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)蛋白功能的快速預(yù)測和進(jìn)化特性,以及生物合成路徑的自動設(shè)計(jì)傳承、構(gòu)建和優(yōu)化,成為國內(nèi)領(lǐng)先的具備完善干濕結(jié)合功能的合成生物藥物制造研發(fā)先進(jìn)技術(shù)平臺更加完善。
合成生物藥物制造的難點(diǎn)之一在于設(shè)計(jì)和篩選符合工業(yè)生產(chǎn)需求的全新生物催化劑和全新生物合成體系形式。傳統(tǒng)的開發(fā)方案需要耗費(fèi)大量的資源構(gòu)建和篩選龐大的生物樣本庫。研究中心建設(shè)的AI預(yù)測系統(tǒng)能夠從現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中自動學(xué)習(xí)規(guī)律和模式支撐作用,從而實(shí)現(xiàn)從龐大的序列組合中推薦最具可行性的候選序列日漸深入、設(shè)計(jì)全新功能蛋白和具備工業(yè)應(yīng)用價值的合成途徑組合。通過自動化機(jī)器人和微流控等高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)同時,研究人員可以獲得大量數(shù)據(jù)并快速驗(yàn)證AI推薦的組合互動式宣講,為AI模型提供持續(xù)反饋。這種AI和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的過程使研發(fā)的效率和準(zhǔn)確性不斷提高模式,極大地節(jié)約了研發(fā)成本自動化。目前,研究中心利用AI及其干濕閉環(huán)方法高品質,已在水解酶不折不扣、轉(zhuǎn)移酶、氧化還原酶資源優勢、裂合酶高效利用、異構(gòu)酶、合成酶等六大酶類50余個生物催化劑的人工進(jìn)化中取得顯著進(jìn)展不斷完善,自動化構(gòu)建的酵母和大腸桿菌細(xì)胞工廠為多個藥物的生物合成提供了全新工具數字化,并正在拓展其在蛋白新藥開發(fā)中的應(yīng)用,這一技術(shù)結(jié)合為加快合成生物學(xué)技術(shù)在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究提供了強(qiáng)有力的支持基礎上。
除了生物醫(yī)藥研發(fā)外各領域,AI技術(shù)賦能下的數(shù)字化智能工廠,成為新質(zhì)生產(chǎn)力增長的新動能保持競爭優勢。
國藥中生積極探索“5G+生物醫(yī)藥”智慧制造進行培訓,采用AI算法,同時利用MES系統(tǒng)的圖形化不容忽視、可視化的手段審核分析電子批記錄組織了,綜合實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可視、可控和智能化說服力,減少人工操作導(dǎo)致的偏差和錯誤搶抓機遇,確保操作流程的合規(guī)性和信息透明,進(jìn)一步保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量表示。
國藥中生所屬武漢生物制品研究所在流感疫苗生產(chǎn)線利用自動化智能搬運(yùn)設(shè)備(AGV)代替人力進(jìn)行胚蛋的水平轉(zhuǎn)運(yùn)全面闡釋,利用智能化機(jī)械手臂進(jìn)行胚蛋的上下轉(zhuǎn)運(yùn)。全程智能路徑規(guī)劃競爭力所在,交通控制使其按照特定的生產(chǎn)路線進(jìn)行智能化生產(chǎn)引人註目。通過實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備的自動化,武漢生物制品研究所流感疫苗年產(chǎn)能可達(dá)3000多萬劑次溝通機製。2023年11月好宣講,武漢生物制品研究所“5G全連接四價流感疫苗智能化生產(chǎn)線”作為醫(yī)藥制造業(yè)7個上榜項(xiàng)目之一入選工信部《2023年5G工廠名錄》,標(biāo)志著其在疫苗行業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級方面獲得里程碑式認(rèn)可領先水平。
未來,國藥集團(tuán)將繼續(xù)探索“AI+生物醫(yī)藥”的更多可能,不斷加強(qiáng)人工智能與醫(yī)藥的深度融合戰略布局,賦能生物醫(yī)藥全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展事關全面,以新質(zhì)生產(chǎn)力打造生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地。