9月17日,2021年全球人工智能产品应用博览会在苏州国际博览中心举办。百图生科CEO生物计算顾问兼蛋白质AI主任科学家高欣博士应邀参会并发表主题演讲“基于人工智能干湿闭环的药物研发”。

高欣博士是生物计算领域的著名学者。他在生物信息及机器学习的顶级期刊和会议上发表论文250多篇,是超过50个美国及国际专利的第一发明人,担任领域5个期刊的副主编、4个国际特刊的总编,担任了13个国际会议的主席或共同主席、45个国际会议的(资深)程序委员会委员,并受邀成为多国的基金评审专家。他在蛋白质AI领域完成了一系列开创性的研究,涉及蛋白质结构预测、靶点表位分析、抗体构型等关键问题。

近年来产生的跨维度、跨尺度、跨模态、跨时间、跨空间的高通量生物技术及其巨大的数据量,使得AI和机器学习驱动的新型制药成为可能,为此百图生科开发了高通量干湿闭环药物发现引擎。这里的干是指计算部分,湿就是生物实验。该引擎从极大规模的现有数据及自产数据出发,通过多组学的融合及文本挖掘、专利挖掘来构建百图自己的知识图谱,进而基于知识图谱构建细胞模型。细胞模型初期不会非常准确,通过评价找到不确定性最高的位置,再会结合真实实验,来进行AI指导的实验设计。因此干湿闭环中的湿实验,不是随机试错的实验,而是由模型驱动的湿实验体系。此时再从湿实验的数据中抽取有用的信息,通过高速视觉将其整合入知识图谱当中进行下一轮的迭代。可见百图生科的干湿闭环是一个主动学习、强化学习的体系,希望能够在最少的迭代次数内让我们的模型达到最准确的效果。

干湿闭环的顺利实施需要强大的AI引擎,百图生科AI引擎的规划在业务层分三部分,首先是基于多组学融合网络构建AI靶点发现系统;其次是针对我们所发现的靶点以及业内创新靶点的AI药物设计系统,如抗原的蛋白质工程、改造、抗体的设计等;最后进入AI高通量实验系统,对我们的靶点发现和药物设计进行实验验证。为保证AI引擎正常工作,其底层还需要建立我们独特的海量生物计算中心,其中包含世界领先规模的生物超算、自主研发的生物计算芯片,还有大规模的数据库,以及隐私计算框架。

高博士在报告中用研究的实际案例让大家感受AI在研发中的作用: 

案例一:基于泛疾病空间嵌入新靶点发现平台。

案例二:蛋白质预测新方法,用于抗原改造和抗体设计。

案例三:基于测序及时的遗传疾病的诊断系统。

 

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