大模型已在打入中医药行业了!传统的中医药如何借助AI重塑研发智造

2024-07-10 11:49:42 - 第一财经

生成式AI浪潮正在向中医药行业袭来。

目前已有中医药企业在借助大模型进行中医药研发。近日,在2024年华为开发者大会上,天士力展示了基于盘古大模型打造的数智本草大模型。

如何利用现代科技赋能中医药,推动传统中医药和现代科学相结合、相促进,推动中医药传承创新发展,一直备受关注。

现如今,传统的中医药文化与大模型“碰撞”,究竟会擦出什么样的火花?

大模型赋能中医药研发

数智本草大模型是由天士力与华为云联合开发的中医药语言大模型和计算大模型。

在华为开发者大会2024上,数智本草大模型作为医药领域典型代表被作为重点推荐。

天士力战略投资部总监李思睿表示,研发数智本草大模型的初衷,就是结合中医药特色数据和盘古大模型的基础能力,构建中医药研发大模型,进一步打造一系列的场景应用,引领AI驱动中药研发创新,加速中药现代化和国际化进程。结合中医药理论知识基础和盘古大模型智能化信息挖掘能力,有效地进行数智中药的“说理”和“寻药”。

大模型已在打入中医药行业了!传统的中医药如何借助AI重塑研发智造

数智本草研发的关键在于,融汇了传统中医药理论与现代医学、系统生物学等多种学科。与其它中医药大模型相比,数智本草大模型拥有参数量更大,产业证据更全,数据更丰富的显著优势。

华为常务董事、华为云CEO张平安表示,数智本草大模型具有两大特点,一方面基于华为盘古L0能力,学习训练了4000多万篇文献、1000多本古籍等中医药数据,从古方古籍和现代文献中总结出知识和经验,可以赋能方剂筛选和优化、提升研发效率,也能辅助医生问诊。天士力在盘古17亿化合物的药物分子大模型基础上,增训了350万天然产物分子数据,未来有望更好地优化方剂和发现新药。

大模型已在打入中医药行业了!传统的中医药如何借助AI重塑研发智造

数智本草大模型不仅有语言,还有计算大模型,不仅能找到证据,还具备可溯源的中药研发证据链条,打通中药宏观真实世界经验与微观分子机制的沟通桥梁。天士力国际基因网络药物创新中心总经理王文佳表示,该模型通过智能问答、交互计算与报告生成三种模式为用户打造从中药机制解析到中药复方及组分创新开发的筛选、立项、临床等全链条研发辅助,实现证据提炼、辅助决策与效能提升,促成“从病到方”和“从方到病”两大目标的实现。

大模型已在打入中医药行业了!传统的中医药如何借助AI重塑研发智造

天士力医药集团副总经理、天士力研究院执行院长周水平透露,利用数智本草大模型,天士力在新药研发方面已实现了一键化快速生成方剂的综合分析报告,在古籍和文献中,挖掘糖尿病肾病的核心方剂,在临床方中提炼核心药材和配伍药材,通过交互计算,指导糖尿病肾病创新方剂生成和优化。目前新方剂在糖尿病肾病模型小鼠体内药效分析中显示出良好的药效结果。

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此外,利用数智本草大模型中天然产物分子大模型,天士力完成糖尿病肾病及肺纤维化靶点的天然产物分子筛选,通过高效的虚拟筛选,精确预测和优化候选分子的药效和安全性,加速中药组分新药的发现和开发过程。不仅提高了研发效率,还确保了研发出的新方剂和药物具有更高的临床应用价值和治疗效果。

推动中医药高质量发展

中医药学蕴含着博大精深的中华传统文化精髓以及硕果累累的中国古代科学成果,是历代医家在认识生命、自然以及防病治病中所形成的原创的、独特的、极具生命力的医学体系。

近年来,我国中医药高质量发展取得长足进步。然而,因中药面临着原料质量波动大、物质组成复杂、毒副作用认识不足、作用机制不清等问题,现代中药产业的发展依旧存在某些瓶颈,一定程度上制约了中医药走向世界。

要推动中医药传承创新发展,需要利用现代科技赋能中医药,推动传统中医药和现代科学相结合、相促进。

业内认为,随着大数据、云计算等为代表的人工智能技术的飞速发展,数智化已成为推动中医药行业发展的新动力。

早在2006年,天士力就在探索数智研发与智能制造。在数智研发方面,公司就走过了长达九年实践的探索实践阶段。从2016年到2022年,天士力的数智研发进入到了深入融合阶段:公司整合了中药海量研发数据,并基于网络药理及知识图谱等技术,于2017年自主构建星斗云平台。随着对数智化理解的深入,公司进一步整合内部资源,基于星斗云数据算法开展复方丹参滴丸、养血清脑颗粒等多个中药作用机制数智化解析、处方优化、新适应症拓展等创新工作,2020年获得“AIWIN世界人工智能创新大赛”新冠知识图谱冠军等多个国家奖项。

智能制造方面,天士力坚持打造以质量数字化为核心的中药智能制造技术体系,通过质量量化表征指标群设计技术、制造工艺系统开发技术、全程质量控制技术、制造装备四大创新,解决复方中药产业化转移和智能化生产一致性这个关键问题,实现中药产品批次间质量一致性。

周水平表示,天士力之所以重视并前瞻性布局数字化、智能化,一是基于创新是天士力DNA的发展理念,二是基于中药自身复杂系统的特性,需要说清楚、讲明白。

“天士力作为现代中药领军企业,三十年的快速发展持续推进全产业链的持续标准化、信息化、数字化,其过程产生了海量的中医药研发、生产及市场应用端数据。随着大数据、云计算和人工智能等技术的飞速发展,‘数智化’必将成为进一步打开中药这个复杂系统‘黑箱子’的新动力。因此,我们2017年就搭建了基于疾病网络和药物网络的星斗云平台,2020年启动‘两转一升’战略转型(即向数智创新型企业转型、向智慧服务型企业转型、向数字化智能制造升级),2023年率先提出‘数智中药’概念及发展蓝图。”周水平说。

天士力医药集团股份有限公司副总经理、智能制造中心负责人章顺楠表示,天士力基于中药现代化、国际化的长期实践,依据发展数智中药的战略方向,在实现中药质量数字化的技术成果基础上,实施构建中医药理论与多组学数据融合的数智中药研发新范式,真正挖掘中医药治疗的核心优势与中药产品根本属性;通过将工艺、装备和过程控制模型进行系统性的工程设计,将工厂全要素进行整体性管控,打造工程科学与工业大数据融合的中药工业智能制造新方案;并正在探索数字药物、药械结合、数疗融合等新手段,创建中医药大健康服务应用新生态。

大模型已在打入中医药行业了!传统的中医药如何借助AI重塑研发智造

天士力在数智研发与智能制造方面的探索,对推动中医药行业高质量发展具有重大意义。

周水平表示,数智中药包含中药全产业链技术工程体系,符合新质生产力发展要求。在科技进步和国家战略的双重驱动下,搭建数智中药研发平台,打造数智研发、智能制造两种新范式,形成服务于临床应用和企业应用的两种新能力,对促进中药产业高质量发展和走向世界具有深远的意义。数智中药以“六化三精”为核心,通过中药产品的组方配伍数智化、物质基础数智化、量时毒效数智化、生产质控数智化、临床应用数智化、消费认知数智化,引领现代中药达到用药精准、生产精智、疗效精确的新高度,从而打造“数智中药”研发新范式。

据悉,未来随着中医药数字化进程不断加快和盘古大模型能力的持续优化,数智本草大模型将在推动中药现代化和走向世界的过程中发挥更大的作用。

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