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“药物研发,‘智’在必得——人工智能与药物研发的新未来”论坛成功举办
2022-11-03 阅读量:666 小字

20221015日,“药物研发,‘智’在必得——人工智能与药物研发的新未来”论坛在大连成功举办。本次论坛执行主席为中国计算机学会青年计算机科技论坛(CCF YOCSEF)大连分论坛AC委员郭士凯、宁乔,协办单位为大连海事大学、大连医科大学、大连理工大学人工智能大连研究院。

论坛由大连海事大学郭世凯、大连海事大学宁乔共同主持,大连医科大学讲师宋涛在线直播论坛实况,大连理工大学人工智能大连研究院提供场地支持及协助。论坛邀请了大连医科大学基础医学院侯洁副教授、东北师范大学信息科学与技术学院王晗副教授和西湖大学黄晶实验室张文艺博士后,三位生物信息学领域的专家学者进行报告;辽宁师范大学生命科学学院副院长韩英伦副教授,大连医科大学生物医学工程教研室臧师竹副教授以及辽宁师范大学计算机与信息及技术学院刘洋老师为思辨环节引导嘉宾,共同探讨在人工智能时代背景下,药物设计的发展现状。

首先,由CCF YOCSEF大连本次论坛的执行主席对讲者和引导嘉宾出席本次论坛进行报告和思辨表示感谢,并对本次论坛的主题背景做了简要介绍。药物是诊断、缓解、治疗或者预防疾病的物质,对于改善人类健康和保证生活质量具有非常重要的作用。近年来,随着人工智能技术浪潮的发展,人工智能技术广泛应用于药物设计的多个环节,如药物靶标识别、活性化合物筛选、药物重定位、药物药理作用评估等,深刻改变了药物设计的方法和途径,与传统药物设计方法相比,极大地提高药物设计的效率,缩短开发进程。药物是诊断、缓解、治疗或者预防疾病的物质,对于改善人类健康和保证生活质量具有非常重要的作用。然而新药研发整个的过程相当漫长、耗钱,而且成功率非常低。近年来,随着人工智能技术浪潮的发展,人工智能技术广泛应用于药物设计的多个环节,深刻地改变了药物设计的方法和途径,有望帮助新药研发走出困境。在这一背景下,如何将人工智能与药物研发密切结合,最大化赋能药物研发产业?是信息科学与生物医学共同关注的话题。

大连医科大学侯洁副教授作为第一个演讲者,以“AI设计在天然产物肠道靶标发现中的应用”为题,介绍了天然药物在肠道中与肠道细菌作用模型方法,通过分子模拟对接模型分析桑色素、桑根酮CEcGUS催化活性空腔的结合关系,发现了中药的肠道作用靶标,揭示了桑白皮、银杏叶等多种中草药对肠道代谢酶的调控作用和作用机制。

东北师范大学信息科学与技术学院王晗副教授以“药物靶点膜蛋白交互作用研究”为题,介绍了生物医疗大数据平台,可辅助精神疾病的精准医疗研究。同时,王晗副教授深入分析了现有人工智能辅助的药物研发产业中研究“孤岛”问题,即研究环节分离问题。最后王晗副教授介绍了构建药物作用网络的新研究思路,从药物靶点膜蛋白交互作用网络出发,深入理解药物的作用通路,进而推进药物研发进程。

西湖大学黄晶实验室张文艺博士后以“基于结构的人工智能药物设计”为题,分享了分子对接、虚拟筛选等多种药物设计方法,并分析了各种方法的优缺点。同时介绍了模板比对,蛋白质-小分子复合物结构预测、基于人工智能小分子设计的相关工作。张文艺博士还分享了在与哈佛医学院课题组及其他合作者合作过程中的感受及研究成果。

  本次论坛还从以下三个思辨点展开思辨:

1、人工智能如何赋能传统药物设计行业?

王晗认为:在现代药物设计中,AI在整个药物研发的过程中起重大作用。初期,人工智能和生物信息学方法处于辅助地位。而当下,AI、大数据、化学、生物制药等协同发展。

张文艺认为:现代药物设计正处在物理、化学、生物和计算机等交叉融合的过程,相比于传统药物研发更加经济、高效。其见证了从药物分子开发到临床实验的全过程和全产业链。

侯洁认为:AI赋能药物研发还有一段路要走,包括从算法设计到软件开发,软件的开源开放程度,受众面的范围等。另外,中药现代化的过程也需要AI的赋能,如靶点的确定、多重药理学和网络药理学等。

2、人工智能在药物设计应用中的安全性风险问题。

王晗认为:人工智能在药物设计的应用还未达到端到端的要求,涉及的安全性风险尚未凸显出来。

张文艺:ADME(药代动力学)中对于药效、毒性和致癌性的确定,以及负样本的构建都可以推动安全性的预测。

侯洁:药物毒副作用的数据不多,FDA减少实验动物使用量,都对安全性风险预测有影响。

3、医药行业与学术界如何协同,共同推进药物设计智能化进程?

王晗认为:成果转化、产品落地,主要靠具有平台和人才优势的技术创新性企业。而普通的平台,只能进行一些外围和探索性的研究。

张文艺认为:研究机构进行药物的AI设计,推给医药公司进行合成,再进行融资与大公司合作。

侯洁认为:学生培养作为医药行业与学术界的纽带,减小市场需求与学术研究的差异,真正实现产学研的融合。

会议现场气氛热烈,多位嘉宾积极发言,与各位专家、学者在线交流,进行了深刻地探讨。

最后,CCF YOCSEF大连主席傅博为本次论坛的所有环节做点评,并再次感谢了参会代表对于CCF YOCSEF大连支持,以及大连理工大学人工智能学院细致全面的准备工作。


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