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人工智能药物发现正在帮助研究人员用更少的时间、金钱和资源开发挽救生命的治疗方法。制药研究人员使用人工智能来协助许多任务，如药物测试和数据分析。在药物开发过程中使用人工智能大大缩短了确定新疗法并将其推向市场所需的时间。人工智能药物发现是如何工作的，它是如何改变行业的?
AI药物发现是如何工作的
这项技术已经存在好几年了，但直到最近才得到广泛认可。2019年，来自弗林德斯大学的一组澳大利亚研究人员宣布了首个人工智能开发的疫苗。仅仅一年后的2020年，人工智能在制造拯救生命的COVID-19疫苗方面发挥了重要作用。
是什么让人工智能成为开发此类疫苗的革命性工具?算法具有特定的优势，包括模式识别和重复过程自动化。两者在药物发现中都是无价的，尤其是在早期阶段。
当研究人员试图确定新的治疗方法时，他们必须筛选数千种可能的化学物质、化合物和蛋白质的组合。使用传统方法确定一些有希望的候选药物可能需要数月或数年的时间。即便如此，研究人员也可能会错过许多可能的治疗方法，而这些治疗方法并没有显示出明显的潜力。
全自动初始筛选
人工智能可以完全自动化这个最初的筛选过程。经过训练以理解不同化合物之间关系的机器学习模型可以快速分析数千种可能的药物。
这比传统方法有效得多——这对制药公司和研究人员来说是一大好处。40%的高管表示，运营效率是数字化转型的最大好处之一，数字化转型包括采用人工智能、机器人和类似技术。
人工智能不仅大大加快了药物发现速度，而且还可以揭示可能被忽视的潜在治疗方法。这是由于人工智能正在接近药物发现的方式。算法从数据优先的角度分析潜在药物，寻找数字趋势、模式和联系。通过这种方法，人工智能识别出一系列有希望的潜在药物，供人类研究人员筛选。
人工智能仿真和建模
在确定了潜在的治疗方法后，人工智能继续帮助药物发现。它是在虚拟环境中对新药进行建模和测试的极好工具。数字建模和模拟帮助研究人员在开发一种新的候选药物进行临床试验之前更好地了解其行为。
人工智能神经网络可以无风险地模拟新药与人体的反应。人工智能同时模拟多种可能性，突出药物可能的表现、可能的并发症、长期影响和潜在的副作用。在这个初步测试过程中使用人工智能有几个关键的好处。
首先，一个完善的人工智能模拟模型可以最大限度地减少对动物试验的需求。由于人工智能可能会识别出新药的有害副作用，研究人员可以在动物试验阶段开始之前放弃危险的药物。通过人工智能测试，药物在进入动物测试阶段时，实际上在发现和开发过程中走得更远。
足够先进的人工智能测试甚至可以消除动物测试的需要。FDA现代化法案2.0于2022年12月通过，允许计算机建模取代新药的动物试验。因此，在药物发现过程中采用人工智能可以使新的救生医疗更安全，更合乎道德。
此外，人工智能模拟使研究人员能够更快地识别有风险的候选药物。研究人员可以通过精确定位最有希望的候选者，过滤掉那些高风险或低潜力的候选者，从而节省时间和金钱。开发任何一种药物都可能花费数亿美元，因此，使这一过程更费时、更经济，可能会产生宝贵的连锁反应。
临床试验数据分析
临床试验是研究人员获得授权发布新药或疫苗之前的最后一个重大障碍。人工智能药物发现的好处延伸到开发过程的这个关键阶段。研究人员可以使用人工智能和机器学习来分析临床试验数据，提高试验过程的效率。
例如，研究人员必须仔细选择临床试验的候选人，但人工智能可以使这一过程变得更容易。在自然语言处理的帮助下，人工智能模型可以分析每个候选人的申请。如果候选人有任何预先存在的疾病或其他重要特征，人工智能可以突出显示它们或标记申请。这有助于研究人员更快地确定有希望的候选人。
同样，研究人员可以使用人工智能从试验结果和患者数据中识别见解。人工智能模式识别可以快速提取临床试验数据中的关键趋势和联系，帮助研究人员更有效地了解其效果。采用人工智能驱动的数据分析可能会揭示临床试验数据中的重要特征，否则这些特征可能会被忽视。
管理药品文件
药物发现和开发的一个重要部分是完整的文件。这确保了开发过程背后的研究可以得到彻底的同行评审。文件也是专利程序和FDA批准的关键部分。
管理药物开发中涉及的大量文书工作可能需要很多工作。人工智能允许研究团队在不影响安全性或合规性的情况下最大限度地减少花在文书工作上的时间。生成式人工智能模型——比如ChatGPT——可以自动执行许多日常的簿记任务，比如起草电子邮件、总结研究或撰写拨款申请。
人工智能还可以通过自动化翻译过程，使药物文档更容易获取。现代自然语言处理模型可以在当今最流行的语言之间进行翻译。
例如，在2022年，Meta宣布了一个突破性的人工智能模型，可以在200种不同的语言之间进行翻译，包括许多缺乏广泛书面内容的语言。像这样的算法允许研究人员与同事分享他们的知识和文档，无论他们说什么语言。
用AI药物发现推进医学
人工智能药物的发现和开发比传统的过程更有效、更彻底、更有洞察力。研究人员正在使用人工智能来更快地识别可能的治疗方法，更快地开发它们，并更详细地了解药物的性能。
人工智能还可以帮助研究人员自动化数据分析和文档管理等关键任务，包括将研究成果翻译成其他语言。这些好处使人工智能成为制药行业改变游戏规则的创新。
