AI X 新藥研發（下）｜新創公司能在製藥領域闖出一條路嗎？
繼《AI X 新藥研發（上）｜新創公司能在製藥領域闖出一條路嗎？》文中提及，究竟人工智慧(AI)除了能運用在預測新藥的有效性以及安全性之外，還能夠用來做什麼？而臺灣是否也有搭上這趟順風車？
BenevolentAI — 挖掘新藥的礦工
哪位科學家可以一字不漏地記下自己曾經閱讀過的所有期刊？正確解讀全世界生命科學、化學、物理學、醫學領域每天數以萬計的嶄新研究？並在需要的時間點取出海量資訊中能協助突破藥物研發瓶頸的關鍵資訊？創立於於英國倫敦的人工智慧 — BenevolentAI做到了！
BenevolentAI致力於將人工智慧應用在分析醫學研究的龐大資料庫，協助藥物研發人員快速篩選並組織、整合雜亂無章的各種數據。BenevolentAI 的技術平台稱為JACS（Judgment Augmented Cognition System，判斷加強認知系統），利用人工智慧及深度學習技術，分析生命科學、化學、醫學領域的相關專利、期刊及資料庫每天上傳的10,000多份新出版物，從紛亂無章的資訊中找出關聯，識別出有利於藥物研發的「蛛絲馬跡」。例如：搜索資料庫中任何可用於神經退化性疾病但沒有心臟或肝臟副作用的分子，並篩選出相應的候選藥物。BenevolentAI 更可進一步篩選對某些特定疾病有效的分子結構，運用軟體分析藥物活性、安全性和副作用，從中預測新藥物分子提供給開發人員進行後續驗證。
BenevolentAI 目前正在開發20多種藥物。運用人工智慧分析數百萬件科學研究和臨床研究，探討潛在新藥和現有藥物的新應用。該公司與劍橋、英格蘭東部的研究機構合作，共同開發能夠治療運動神經元疾病、帕金森病、膠質母細胞瘤和肌萎縮側索硬化(ALS)等疾病的新藥。
自BenevolentAI 於 2013 年成立以來，可以說是突飛猛進，已成為奠基於人工智慧的新興藥物開發公司，以前所未有地速度及更低廉的成本嘗試為患者提供更好的藥物。2016 年 11 月，嬌生 (Johnson & Johnson) 旗下楊森藥廠與BenevolentAI達成協議，運用其人工智慧技術評估小分子化合物的臨床潛力，目前已經開始著手進行部分新藥物的臨床階段評估。BenevolentAI 被媲美為歐洲最大的 AI 公司，2017 年榮獲 CB Insights 評選為「全球人工智慧企業100強」的殊榮。
上個月中，BenevolentAI 成功籌集了1.15 億美元的融資，估值達到 20 億美元，由投資管理公司Woodford Investment Management等參與了本輪融資。融資所得資金將用於擴大業務，拓寬公司所關注的疾病領域，並擴展旗下人工智慧平臺功能。
Insilico Medicine — 人工智慧「想出」藥物新分子
藥物作用於體內特殊部位，有如鑰匙與鎖的關係，科學家們通常通過研究構效關係或研究靶標生物大分子的結構，進行藥物分子設計。位於巴爾的摩的 Insilico Medicine使用基因組學、大數據分析和深度學習技術，專注於進行小分子藥物、生物製劑的開發。其在癌症腫瘤、肌萎縮側索硬化(ALS)、糖尿病、肌肉減少症、帕金森氏症和阿爾茨海默症等疾病治療領域皆有藥物研發計劃。
有別於過去介紹的 AI 藥物開發新創，Insilico Medicine 運用極度新穎的生成對抗網路（Generative Adversarial Networks ，GAN）深度學習技術，「想像」擁有某些特性的新款癌症藥物分子，改寫藥廠必須花費龐大的時間及開發成本篩選潛在候選分子的局面。不同於過去透過不斷試錯來尋找新藥先導化合物，Insilico Medicine 可以告訴生成對抗網絡產生具有預設功能的化合物分子。日前，透過使用舊有生物和化學資料，Insilico Medicine 的人工智慧系統已「想像出」69 種有可能治療癌症的新分子，這項技術將運用到後續抗菌藥物開發上。
GAN 透過使用兩個競爭神經網絡模型，生成模型負責產生「看起來像」真實數據的新數據(但不同於真實數據)，另一個模型則負責鑑別輸入之生成數據和真實數據。過去，生成模型常用於建立影像、語音或文字，這是首次應用於研發藥物。
目前，Insilico Medicine與醫藥巨頭葛蘭素史克(GlaxoSmithKline，GSK)、諾華藥廠(Novartis)等合作，共同探索 AI 如何輔助並加速藥物研發。除了藥物的開發，該新創公司亦涉足個人化醫療與保健領域，與美國保健品供應商 Life Extension 展開密切合作，幫助其開發具有新型營養作用的分子。
這股浪潮中，台灣優勢在哪裡？
今年三月，Insilico Medicine來台設立子公司 — Insilico Taiwan 台灣英科智能，之所以選定台灣設立 Insilico Medicine「亞洲第一座 AI 研發基地」，是看準台灣堅強的 ICT（information and communication technology，資訊與通訊科技）為基礎，豐富、便宜的資工、醫藥與生技人才，既有的藥物研發基礎與垂直整合能力以及匯集中、西方醫學的優良技術和知識，對就近掌握亞洲生醫商機可以說是近水樓台。
雖然當前臺灣在 AI 結合生醫領域的應用尚在起步階段，特別是新藥開發領域。一方面因為台灣既有產業過去對新藥探索階段著墨少，以學名藥製造為主；一方面 AI應用於藥物研發需要結合紮實的基礎研究知識而且大數據、AI 演算法相關領域開發門檻也不低，但綜合以上優勢，AI 應用在生醫領域或許是提升臺灣產業實力的一道窗口。不過，面對任何一個新興領域，仍應保持謹慎的心態，部分專家指出：在競爭激烈的新創市場中，AI 相關公司經常言過其實以獲得發語權並博取注目，究竟 AI 應用於藥物研發是是不可擋的趨勢，還是另一個即將被吹破了的泡泡？只有時間能夠證明，讓我們拭目以待。
資料來源：
TrendForce：AI與大數據助攻 新藥開發進入3.0時代(環球生技月刊)
AI加速藥物研發過程：從7000874個小時變成幾天(kknews)
人工智慧+醫療全面解讀：助力藥物研發七個方向(kknews)
BenevolentAI
歐洲最大的人工智能+新藥研發公司BenevolentAI籌資1.15億美元(NIA500)
Insilico Medicine
更快開發出新藥：人工智慧如何加快開發藥物的腳步(NVIDIA)
這5家公司告訴你 藥物研發或許才是AI在醫療中最好的應用領域(kknews)
人工智慧領導 美國Insilico Medicine在台灣成立亞洲A.I.研發中心(經濟日報)
AI in drug discovery is overhyped: examples from AstraZeneca, Harvard, Stanford and Insilico Medicine(The AI Lab)
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