來源：轉(zhuǎn)載賽柏藍(lán) | 發(fā)表時間：2024-05-30
人工智能正在往各行各業(yè)滲透，中醫(yī)藥領(lǐng)域也迎來了自己的超級“大腦”。
中藥創(chuàng)新痛點、難點亟待破局
中醫(yī)藥行業(yè)迎來“超級大腦”
自從2018年以來，人工智能開始往多個行業(yè)滲透，現(xiàn)今，滲透的速度越來越快。人工智能如何應(yīng)用到核心業(yè)務(wù)中？人工智能如何解放企業(yè)生產(chǎn)力？針對這些問題越來越多的企業(yè)開始思考，中藥企業(yè)也不例外。
5月9日，在天津天士力舉辦了一場不同尋常的會議——數(shù)智賦能大健康產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力暨第四屆中醫(yī)藥國際發(fā)展大會，在會議上，中醫(yī)藥行業(yè)的“超級大腦”“數(shù)智本草”大模型發(fā)布。
早在2022年11月，國家中醫(yī)藥管理局印發(fā)《“十四五”中醫(yī)藥信息化發(fā)展規(guī)劃》提出，加快中醫(yī)藥關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)攻關(guān)，方向之一即針對制約發(fā)展的關(guān)鍵問題，依托高水平研究機構(gòu)、高等院校、中醫(yī)醫(yī)院以及中藥創(chuàng)新企業(yè)，開展政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，鼓勵和支持智能中醫(yī)設(shè)備研發(fā)及應(yīng)用。
中藥創(chuàng)新的痛點、難點也期待著全新的解決辦法。
一方面，近年來中藥新藥獲批品種數(shù)、申報上市品種數(shù)及申報臨床品種數(shù)均呈逐年遞增態(tài)勢，尤其是2020年新版中藥注冊管理辦法實施后，中藥1類新藥的申報呈現(xiàn)井噴態(tài)勢；
另一方面，與化學(xué)藥、生物藥相比，中藥新藥研發(fā)難度更大，因為其物質(zhì)基礎(chǔ)及藥理機制更為復(fù)雜，對其安全性、有效性等方面的研究，需要新方法新技術(shù)。
長久以來，中藥面臨著原料質(zhì)量波動大、物質(zhì)組成復(fù)雜、毒副作用認(rèn)識不足、作用機制不清等問題，現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依舊存在瓶頸。
同時，由于中藥缺乏符合中醫(yī)藥特色的臨床證據(jù)與科學(xué)驗證，也制約了自身的臨床應(yīng)用與推廣。
隨著大數(shù)據(jù)、云計算等人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，中醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展也迎來了新的引擎-“數(shù)智化”。
坐擁海量數(shù)據(jù)的“數(shù)智本草”
全球首個中藥研發(fā)多模態(tài)大模型
這次會上發(fā)布的“數(shù)智本草”大模型是基于華為澎湃算力與向量庫等先進(jìn)工具，由天士力與華為云在華為盤古大語言模型和盤古藥物分子大模型的基礎(chǔ)上聯(lián)合開發(fā)的中醫(yī)藥語言大模型和計算大模型，這也是全球首個數(shù)智中藥研發(fā)大模型。
目前的“數(shù)智本草”大模型1.0版本，通過智能問答，報告生成以及交互計算三種模式，推進(jìn)中藥復(fù)方、藥材、成分從篩選、優(yōu)化到臨床等全研發(fā)鏈條的證據(jù)挖掘、輔助決策及效能提升。
相比于傳統(tǒng)模式，“數(shù)智本草”大模型將使用戶直接面對中醫(yī)藥研發(fā)的核心問題。
1）智能問答。用戶只需要把問題提交給問答系統(tǒng)，即可獲取想要的答案。進(jìn)一步的，通過優(yōu)化問題，以及選擇合適的資源庫，可以獲取更精準(zhǔn)的答案。
2）交互式計算。用戶在智能問答對話框，輸入想要做的分析工作，進(jìn)行簡單的選項配置，即可獲得分析結(jié)果。
3）報告生成。用戶對指定的方劑、疾病、中成藥，只需要提供相關(guān)的必要信息，也可以添加個人知識庫信息，即可生成相應(yīng)的報告文檔。讓用戶在短時間內(nèi)360度了解相關(guān)藥物和疾病。
目前“數(shù)智本草”大模型集守正（1000+古籍及翻譯，9萬+方劑，4萬+中成藥信息等）、創(chuàng)新（4千萬+文獻(xiàn)摘要，3百萬+天然產(chǎn)物，2萬+靶基因通路信息等）、產(chǎn)業(yè)化（10萬+臨床方案，16萬+中藥專利以及藥典政策指南等）三大類海量數(shù)據(jù)于一身，相比其他中醫(yī)藥大模型有更加全面的全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)。
比如，“數(shù)智本草”語言大模型，擁有380億參數(shù)量，基于中醫(yī)藥海量文本數(shù)據(jù)預(yù)訓(xùn)練，結(jié)合向量庫檢索強化，以及中藥研發(fā)多場景的微調(diào)，能夠更好地幫助研究者完成中醫(yī)藥理論證據(jù)的挖掘和總結(jié)；
“數(shù)智本草”計算大模型，基于數(shù)十億分子結(jié)構(gòu)的預(yù)訓(xùn)練，使用350萬特有的天然產(chǎn)物分子數(shù)據(jù)微調(diào)，能夠更精準(zhǔn)地執(zhí)行“表征天然產(chǎn)物分子、提高下游屬性預(yù)測”等計算任務(wù)，并可結(jié)合相應(yīng)算法快捷實現(xiàn)藥材與復(fù)方的篩選和優(yōu)化。
“數(shù)智本草”大模型緊緊圍繞中藥研發(fā)全流程對信息提取、文檔撰寫和數(shù)據(jù)分析的需求而開發(fā)，有望大幅度提升天士力中藥研發(fā)效率，加快創(chuàng)新藥的上市速度，實現(xiàn)數(shù)智中藥研發(fā)升級。
但是，“數(shù)智本草”大模型的應(yīng)用還不止于此。數(shù)智本草”大模型還可以拓展對醫(yī)藥營銷、專病開方等場景的賦能，賦能醫(yī)生和藥店店員，為市場帶來更多的選擇和價值。
現(xiàn)代中藥創(chuàng)制全國重點實驗室常務(wù)副主任、天士力醫(yī)藥集團董事長閆凱境博士指出，通過建設(shè)中醫(yī)藥“數(shù)智本草”大模型的智能一體化平臺，希望打造“數(shù)智中藥”資源、研發(fā)、制造、供應(yīng)、臨床應(yīng)用、消費者認(rèn)知新范式，實現(xiàn)中藥產(chǎn)業(yè)全鏈條飛躍性轉(zhuǎn)型升級，助力中藥研發(fā)進(jìn)入數(shù)智中藥時代，推動中藥現(xiàn)代化和國際化進(jìn)程。
從現(xiàn)代跨越到未來
數(shù)智中藥是明確方向
什么是數(shù)智中藥？
數(shù)智中藥以人工智能等顛覆性科學(xué)技術(shù)為突破，創(chuàng)新性配置包含中醫(yī)藥海量數(shù)據(jù)的新型生產(chǎn)要素，結(jié)合云計算、大模型等新型技術(shù)手段，通過中藥產(chǎn)品的組方配伍數(shù)智化、物質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)智化、量時毒效數(shù)智化、生產(chǎn)質(zhì)控數(shù)智化、臨床應(yīng)用數(shù)智化、消費認(rèn)知數(shù)智化，引領(lǐng)現(xiàn)代中藥達(dá)到用藥精準(zhǔn)、生產(chǎn)精智、療效精確的新高度。
以“六化三精”為核心內(nèi)涵的數(shù)智中藥，已成為天士力現(xiàn)代中藥走向未來的明確方向。
在數(shù)智中藥的發(fā)展過程中，逐步形成了3條關(guān)鍵路徑：
一是以多維度多模態(tài)數(shù)智中藥研發(fā)技術(shù)深刻解析藥物與疾病特征的路徑；二是以智能制造技術(shù)保障中藥產(chǎn)品質(zhì)量精準(zhǔn)控制、高效、綠色、可持續(xù)發(fā)展的路徑；三是以智慧中醫(yī)大腦高效賦能數(shù)智中藥個體化精準(zhǔn)服務(wù)的路徑。
數(shù)智中藥全鏈條覆蓋研發(fā)、制造、診療。
天士力基于這3條關(guān)鍵路徑，全力打造“星斗云”中醫(yī)藥特色數(shù)智平臺，在中藥作用機理解析、疾病機制解析和指導(dǎo)中藥新品種開發(fā)中發(fā)揮重要作用；創(chuàng)建“以質(zhì)量數(shù)字化為核心的中藥智能制造技術(shù)體系”，科技成果經(jīng)鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平，并獲2022年天津市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎。
數(shù)智中藥研發(fā)的關(guān)鍵內(nèi)容是“說理”和“尋藥”，融匯傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等多個學(xué)科。近年來，天士力利用AI賦能中藥“說理、尋藥”，通過“從方到病、從病到方”兩大路徑，全力打造“數(shù)智中藥”研發(fā)新范式。
“從方到病”
天士力在多年研發(fā)實踐中，積累海量的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)，自主研發(fā)創(chuàng)建“星斗云”系統(tǒng)，能基于已有的方劑、已上市的產(chǎn)品，運用知識圖譜等技術(shù)，針對“方”形成“藥效組分”-“作用靶點”–“基因網(wǎng)絡(luò)”的中藥數(shù)字化解析方法。
“從病到方”
天士力與華為共建推出的“數(shù)智本草”大模型，是對已有“星斗云”系統(tǒng)的升級迭代，助力中藥創(chuàng)新研發(fā)。
一方面基于華為的語言大模型為解析中醫(yī)藥提供更好的工具。另一方面基于華為的盤古分子大模型，能夠幫助天士力將多年積累的將近350萬個的天然藥物分子的數(shù)據(jù)，形成專屬的天然藥物模型，并為打造復(fù)方藥物模型提供一種可能——這是天士力與華為共建大模型在藥物研發(fā)方面的助力，為實現(xiàn)“數(shù)智中藥”的發(fā)展藍(lán)圖提供了方法與路徑，進(jìn)一步結(jié)合病證基因網(wǎng)絡(luò)的分析，重新進(jìn)行中醫(yī)藥組方，真正打造“從病到方”。
數(shù)智中藥將突破傳統(tǒng)中藥毒副作用模糊不清、藥材質(zhì)控經(jīng)驗化（人工篩選、以形定質(zhì)）、生產(chǎn)質(zhì)控憑借形、性、味判斷，無精確標(biāo)準(zhǔn)等局限性，實現(xiàn)毒副作用清晰可知、精準(zhǔn)可控；藥材質(zhì)控智能鑒別、全程追溯；并基于物質(zhì)基礎(chǔ)、量效關(guān)系、靶點網(wǎng)絡(luò)、患者需求精準(zhǔn)使用藥物。
隨著數(shù)智中藥的發(fā)展，基于精準(zhǔn)、透徹的中藥物質(zhì)基礎(chǔ)解析，將促使中藥回歸安全、有效、質(zhì)量可控的藥物本質(zhì)。
同時，數(shù)智中藥的長足發(fā)展將帶動中醫(yī)現(xiàn)代化的進(jìn)程，促進(jìn)傳統(tǒng)中醫(yī)與現(xiàn)代科技相結(jié)合、加速中醫(yī)理論現(xiàn)代化及多學(xué)科交叉融合、精準(zhǔn)且量化早期和預(yù)后的中醫(yī)診斷、指導(dǎo)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計臨床試驗，合理選擇臨床替代指標(biāo)、推動中醫(yī)服務(wù)模式持續(xù)優(yōu)化，以期提升中醫(yī)藥行業(yè)的現(xiàn)代化水平，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)中西醫(yī)并重、中西藥并用。
最終，數(shù)智中藥的物質(zhì)靶點網(wǎng)絡(luò)結(jié)合中醫(yī)辯證施治網(wǎng)絡(luò)和人體基因網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn) “藥—證—病”三網(wǎng)融合；突破傳統(tǒng)中藥的經(jīng)驗?zāi)Ｊ?，實現(xiàn)數(shù)據(jù)+機理驅(qū)動、精準(zhǔn)導(dǎo)向、源頭設(shè)計、智能制造，最終基于患者基因表達(dá)模式和 “藥—證—病”網(wǎng)絡(luò)特征，精準(zhǔn)回歸個體化治療。
