近年來，云計算等數字創新技術蓬勃發展，生成式人工智能（包括ChatGPT）也引爆了全球關于人工智能的暢想。在國家落實以高質量發展為首要任務的新時代背景下，數字經濟已成為助推中國經濟發展的強勁動力。2023年2月，中共中央、國務院印發了《數字中國建設整體布局規劃》，被業界評價為“數字掛帥時代的來臨”。聚焦新藥研發領域，國家也正積極推進人工智能的高水平應用。2022年7月，科技部等六部門發布《關于加快場景創新以人工智能高水平應用促進經濟高質量發展的指導意見》的通知，提出充分發揮人工智能技術在文獻數據獲取、實驗預測、結果分析等方面作用，重點圍繞新藥創制等領域打造人工智能技術應用場景。
政策鼓勵下，越來越多生命科學行業的企業把目光聚焦到了人工智能和數字化創新科技，人工智能、數字創新技術等的興起也為生命科學行業的一次“智變”提供了歷史機遇。
AI賦能，虛擬孿生開辟生命科學“智變”
2020年，達索系統提出“虛擬孿生”的概念。它不僅僅是對現實世界實體的數字表達，還包含了數字化對象經過設計、仿真、驗證的演進歷史?，F如今，“虛擬孿生”的概念也被廣泛應用于生命科學行業中，覆蓋從分子合成等研發流程，到CMC（藥品的化學、制造和控制）到臨床試驗，乃至生產、上市等的新藥研發全流程。
基于患者的虛擬孿生其實早有應用。早在2016年，達索系統Living Heart虛擬心臟技術便被應用在中國醫學科學院阜外醫院心臟內科中，通過模擬人體心臟幫助醫生在特殊心臟病病人手術前做測試與布局。除了對患者人體的模擬，患者的虛擬孿生也被應用于應對罕見病或嚴重疾病臨床試驗缺少隨機對照組的情況。達索系統Medidata AI合成對照組解決方案能夠通過大數據、人工智能的方法形成數據對照組，并依托Medidata歷史臨床試驗數據合成外部對照組，幫助解決臨床試驗患者招募等難題。早在2021年，美國食品和藥物管理局 (FDA) 就批準將此解決方案用于一項復發性膠質母細胞瘤 (rGBM) III 期注冊試驗。
虛擬孿生在藥物早期發現階段也早有應用。在藥物發現階段，研發人員需要在上萬個分子中篩選出最理想的藥物分子。而依托藥物分子數據庫以及對藥性的要求，大數據能夠幫助搭建出理想的分子架構，也幫助研究人員了解分子及其應對病毒時的穩定性。2021年， 達索系統BIOVIA及其學術合作伙伴巴黎大學的研究人員為更好地設計疫苗并預測不同變體的影響，利用達索系統BIOVIA Discovery Studio更深入地了解了刺突蛋白結構數據的信息。研究人員從接受治療的新冠患者身上提取抗體，對抗體進行測序，并使用BIOVIA Discovery Studio構建抗體的三維模型，最終研究抗體是否將與刺突蛋白相結合、中和。BIOVIA Discovery Studio通過建模研究蛋白的三維結構，讓蛋白質結構重現生機。
此外，在生產過程中，還有包括像制藥工藝，流水線，物流，質量管理等方向的工廠生產虛擬孿生。2020年，達索系統SIMULIA利用氣流、暖通的仿真模擬技術幫助武漢雷神山病房設計暖通系統被中央電視臺新聞聯播報道，為避免病房之間病毒傳播，以及周圍城市居民之間病毒的傳播做出貢獻。
“虛擬孿生”緊貼國家產業數字化的發展課題，落實到生命科學行業，可以看到虛擬孿生是突破新藥創制瓶頸的 “利器”之一。
加速實驗室流程，統一數字平臺助力藥物發現數據管理
實驗室是生命科學領域藥物研發的重要陣地。實驗室工作流程的統一數字化將最大限度地減少工作量，允許藥物研發人員投入更多時間于數字工具解讀的關鍵洞察，從而做出明智決策。
實驗室的日常工作流程包含各級管理和規劃過程。然而，研究數據表明，研究人員在日常工作當中，只有23%的時間是真正用在實驗操作中，而其余時間會花費在會議、分析數據、記錄實驗、書寫報告、計劃實驗等流程中。另外，傳統實驗室運營中，數據分散、且基于紙張的流程容易出錯，會導致研究效率低下以及合規風險。多方參與的情況下，往往還會導致工作流之間無法互聯，為數據準確性帶來隱患。
BIOVIA ONE Lab解決方案基于統一的一體化平臺，能夠支持ELN、LIMS、LES、庫存管理和儀器管理等多種解決方案的集成，最大限度地優化流程。通過統一平臺管理多個過程和檢查點，其不僅能改善數據分析，還能更好地把實驗室信息集中起來，讓信息之間良好交互。通過大平臺打通數據，研究人員能夠在多個層級上建立信息流，通過任務分配和執行實現更為便利的追蹤，減少重復工作，減少交流失誤。
實驗室每天都在產出大量數據。越來越多藥企要求基于這些數據做進一步的分析和挖掘。通過BIOVIA ONE Lab已有的數據挖掘工具和分析工具，能夠把不同業務單元中的數據整合起來，通過建模、人工智能等方式幫研究人員生成更多洞察，輔助做出明確的決策。
BIOVIA ONE Lab解決方案是一個統一集成的平臺。如果把它看成一套手機操作系統，那么其中的解決方案就是各個功能對應的模塊。其從物料設備、儀器設備，再到最終數據處理都有單獨的模塊，可針對實際需求選用。比如，如果針對研發實驗室，只需要在平臺上把BIOVIA Workbook和注冊系統搭建起來。如果涉及到分析的運用，則會涉及到分析方法的編輯和執行方面的系統。
數據統計，BIOVIA的客戶們已經通過精簡工作流程實現了高達35%的效率提升。換言之，BIOVIA ONE Lab解決方案能夠顯著提升產品研發中實驗室數據和程序的效率、準確性和可靠性，成為生命科學組織加速新療法上市的有力支持。
抓時代機遇，賦能生命科學數智升級
隨著生命科學行業競爭不斷加劇，國內外藥企或豐富藥品管線，或轉而瞄準精準醫療的缺口發力，期以找到突破口，進而從激烈的競爭中脫穎而出。面對高風險、高投入、周期長這“三座大山”，能夠在 “千軍萬馬過獨木橋”的新藥研發過程中加快研發效率及數據洞察，同時滿足與時俱進的監管法規，將成為一眾藥企、CRO以及CDMO等的核心競爭優勢，而人工智能及數字化工具將在其中發揮巨大支持作用。
從藥物發現，到開發、生產和質控轉型，達索系統BIOVIA致力于提供覆蓋藥物全生命周期的數智創新解決方案，與Medidata等品牌一起共同為生命科學行業提供數字化解決方案，賦能生命科學行業數智化轉型中的突破創新，助力 “數智升級”。
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