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在当今科技飞速发展的时代,人工智能(AI)正逐渐渗透到各个领域,为传统行业带来新的机遇与变革。中医药作为我国的传统瑰宝,也在积极与AI技术融合,探索创新发展之路。近日,在由现代中药创制全国重点实验室主办的“第十届智慧制药学术产业大会”上,浙江大学药学院副院长王毅接受光明网记者专访时表示,新一代人工智能技术的突破让中药研究效率实现质的飞跃,未来将持续深耕AI+中医药领域,打造更多示范案例推动行业创新。
浙江大学药学院副院长王毅
“导师在90年代撰写的《人工神经元计算导论》,让我意识到人工智能技术在处理大量数据、挖掘其中规律方面的巨大潜力。”王毅回忆道。1997年进入浙大制药工程专业学习后,他在计算方法课程中发现,传统中药研究中“上百种成分难以量化评估”的困境,恰是人工智能擅长的“大数据规律挖掘”场景。其博士阶段在张伯礼院士、程翼宇教授指导下开展的定量组效关系建模,运用早期人工神经网络算法成功预测中药配伍优化方案,成为国内将AI技术引入中药研究的先驱性探索。
如今,AI 技术已实现从“辅助工具”到“创新引擎”的跨越。在中药药效物质发现环节,团队基于组分中药理论构建的AI筛选模型,可将复方成分按结构进行聚类分析,快速锁定功效组分,使方剂服用量降低的同时保持疗效。AI工具助力中药化学组成解析,过去学生分析一个复方几百种成分的液质数据,可能需要一到两个月,如今借助AI辅助算法,一天甚至几小时内即可完成,且准确率从早期的50%-60%提升至现在的80%以上,甚至能捕捉到极为微量的低丰度成分信号。在中药制药工程领域,王毅团队通过工业大数据构建的AI模型,成功破解了批次生产质量波动难题。“我们分析了不同工艺参数与药效、安全性的关联矩阵,筛选出可复制的‘黄金生产模型’。”相关AI模型 2024年入选“中华中医药学会十大学术进展”,论文得到《Nature》官网专题报道,并被国际权威期刊《Nature Medicine》人工智能药物发现领域综述作为“老药新用”的标杆案例。
当被问及AI技术与古老复杂的中医体系相结合是否面临困难时,王毅分享了一个故事:在老药新用研究中,面对中药材提取物中众多成分,传统方法难以逐一实验。而AI技术通过数据比对,能够快速推断出成分,极大提高了解析中药复杂体系的效率。这一过程不仅体现了AI在处理大数据方面的优势,也展现了其与中医理论相结合的可行性。
在AI利用技术解决中药研发关键问题方面,王毅认为,技术革新更带来研究范式的颠覆:传统中药研发依赖“临床经验处方+盲试验证”的模式,而AI通过计算模拟先预测处方组合药效排序,再经实验迭代优化,使新药设计从“经验驱动”转向“数据智能驱动”。“就像为中药研发装上导航系统,让创新路径更精准。”王毅比喻道。这种研究模式的创新,是推动中药新药发现加速的关键一步。
作为综合性高校的教师,王毅所在的团队注重专业型与学术型人才培养并重。通过设立人工智能药学专业硕士项目,开设相关课程,并聘请计算机领域导师共同培养研究生。同时,设立“人工智能+药学+x”方向的博士生培养项目,招收计算机专业学生,在药学领域进行训练,使其具备开发AI加药学大模型的能力。此外,针对企业在制药生产线智能化装备设计优化人才短缺的问题,团队与国家卓越工程师实践基地等合作,开设医药工业数智化卓越工程师培训班,培养既了解药厂实际需求,又具备数字化技术能力的人才,解决工厂一线AI人才匮乏的难题。
目前,王毅教授主要从事两方面研究。一是AI辅助的现代中药新药研发,依托张伯礼院士担任主任的全国重点实验室,积累大量中药化学和生物底层数据,运用AI算法进行处方优化设计,并通过实验验证。二是依托中华中医药学会中药制药工程分会,助力企业解决数智化转型中的产业需求,推动AI制药机器人等软件在生产实践中的应用,提升整个行业的AI应用水平。
回顾自己从理工科领域转向药学领域的历程,王毅感慨万分。他本科就读于浙江大学制药工程专业,该校是全国最早设立该专业的院校之一。在博士期间,有幸跟随张伯礼院士和程翼宇教授参与973项目,深入学习中医理论,博士论文围绕现代中药创新技术体系展开。20年后的今天,新一代人工智能技术的出现,让他在这条道路上取得了更大突破,能够更高效地开展工作。他表示,愿意继续在 AI加中医药的示范应用领域深耕,为行业发展贡献更多案例。(记者 张梦凡)