哈萨比斯嫡系交卷!AI用几天打穿10的60次方化学宇宙,制药业迎「iPhone时刻」

栏目:科技 | 来源:新智元 | 2026-10-03 08:33

新智元报道

五年前的2021年,当DeepMind创始人Demis Hassabis宣布成立全新的AI制药公司Isomorphic Labs时,整个医药界充满了好奇与怀疑:「AI真的能做药吗?」

今天,五年之期已到。

Isomorphic Labs总裁Max Jaderberg亲自执笔,交出了五年成绩单:AI不仅解锁了多种疾病类别的全新疗法,更是彻底垫付药物发现。

过去,传统药企要完成10的60次方化学空间搜索,需要耗费数年,现在,AI直接在几天内完成了。

经过严苛的湿实验验证,这些由AI「凭空捏造」的全新分子不仅成药性极佳,更发现了全新生物机制、打开了未知靶点口袋,即将大步迈向临床试验。

Isomorphic Labs向全人类宣告:一场彻底颠覆传统制药法则的工业革命,已经正式爆发。

降维打击:用几天时间,打穿10的60次方「化学宇宙」

要理解Isomorphic Labs这次交出的答卷有多么恐怖,我们必须先了解传统药物研发面临着怎样令人绝望的「天文级壁垒」。

在药物理论化学空间中,可能成为小分子药物的化合物数量大约是10的60次方(10^60)。我们整个太阳系的原子总数加起来,也不过才10的57次方。

可以说,寻找一个完美的新药分子,比在整个宇宙中寻找一颗特定的沙子还要困难。

面对这样浩瀚的「化学宇宙」,传统制药业是怎么做的?

答案是:高通量筛选(HTS)。

药企会花费数月甚至数年的时间,用庞大的机器流水线去测试包含10万到10亿(10^5-10^9)个固定化合物的分子库。

然而,这10亿个分子放在10的60次方面前,连太平洋里的一滴水都算不上。

即便耗费了无数人力物力找到了几个「苗头化合物(Hit)」,后续还要经历漫长且痛苦的多年迭代优化,去平衡分子的毒性、溶解度、透膜性……

这就是为什么一款新药往往需要10年时间、耗资数十亿美金,且失败率高达90%以上的原因。

但在Isomorphic Labs的魔法下,「数年」被极致压缩成了「几天」。

Max Jaderberg在骄傲地展示了他们的秘密武器——IsoDDE(Isomorphic Labs药物设计引擎)。

在面对同样甚至更难的靶点时,IsoDDE完全抛弃了传统的笨办法。

它不需要在现实中去盲目筛选那可怜的10亿个库存,而是直接在计算机的超级大脑里,对这无边无际的10^60化学空间进行「智能搜索」。

仅仅需要几天时间,IsoDDE就能自主完成批量的分子生成与迭代进化,设计出不仅能结合靶点,而且各项理化性质已经准备好迎接现实世界考验的「完美分子」。

传统研发中那条被视为天堑的漫长死谷,被AI用算力直接填平。

拆解Target D:一张图看懂AI如何碾压人类专家

为了让大众直观感受到AI的恐怖实力,Jaderberg在文章中特别放出了针对「Target D」(靶点D)的优化对比图。

在这个案例中,药物设计师只需向AI输入一份「需求说明书」——比如我要打哪个靶点、要什么样的调节模式、选择性要多高、溶解度和细胞透膜性要达到什么标准。

剩下的,全部交给AI设计智能体(Design Agent)。

在短短2到4天的时间里,AI智能体像一个不知疲倦的超级探险家,开始在化学空间中疯狂探索。

如果我们在可视化热图上观察这个过程,会看到极其震撼的一幕:

传统的分子库筛选,仅仅只能覆盖热图上微不足道的「一小团」区域;而IsoDDE的设计智能体,则如同铺开了一张巨大的雷达网,直接覆盖了整片最具潜力的高可欲性(Desirability)区域。

更令人拍案叫绝的是,AI懂得动态平衡。

在早期探索阶段,它的注意力非常发散,广泛试探各种前所未见的化学骨架;一旦锁定高潜力区域,它立刻收拢注意力,开始进行深度的定向开发(Exploit)。

在此过程中,AI精确地把控着药物设计的圣杯——「帕累托最优(Pareto Frontier)」。

做药的人都知道,分子的属性往往是互斥的。

比如药效越强,往往毒性越大;溶解度越好,可能透膜性就越差。

传统药剂师在这个跷跷板上痛苦地调整数年,而AI则在几天内直接推到了多目标的帕累托边界之上,找出了那些将药效与生物利用度完美平衡的「极品分子」。

当研究人员把AI生成的分子与人类专家耗费3到5年时间从文献中辛苦推导出的参考分子放在一起进行对比时,结果是碾压性的。功能浓度响应曲线证明:AI设计的分子在各个维度上都表现得极其优异,直接成为了后续开发的完美起点。

告别「神农尝百草」:让制药从经验走向「精密工程」

这次五周年发文,Jaderberg提出了一个极具颠覆性的核心理念:我们正在从「经验医学」时代,全面跨入「精美工程化分子(Exquisitely engineered molecules)」时代。

在过去的一百多年里,人类制药本质上仍然没有摆脱「神农尝百草」的经验主义模式。不管是意外发现的青霉素,还是通过海量盲筛找出的靶向药,其中都充满了大量的「运气」成分。

我们只是在自然界或者已有的化学库里「碰巧」遇到了某个能治病的分子,然后试图去修补它的缺陷。

但在Jaderberg眼中,未来的制药不应该靠运气,而应该像造飞机、造芯片一样的「系统工程」。

在字典里,Isomorphic对「Exquisitely engineered molecule」下了一个极其霸气的定义:一种从零开始、利用先进AI以极高精度设计的化合物,能够按照既定规格调节生物靶点,且毒性降至最低。

为了实现这种降维打击式的工程化能力,Isomorphic Labs建立了一家高度垂直整合的超级企业。

在这个屋檐下,全球最顶级的AI研究员、生物学家、化学家和临床医生坐在一起。他们不仅开发模型,更自己生成数据、发现新生物学,还要亲自把这些潜在药物送进诊所。

2024年,AlphaFold 2因为解决了蛋白质结构预测的世纪难题而荣获诺贝尔化学奖。

作为AlphaFold的嫡系部队,Isomorphic Labs在过去五年里,将这一革命性成果无限放大。

他们打造的IsoDDE不仅仅是一个结构预测工具,而是一个集成了「世界模型(World Models)」和「前沿推理模型(Frontier Reasoning Models)」的终极引擎。

这个引擎能够深刻理解物理与生物环境,具备强大的零样本推理能力,能同时解决复杂的结构、结合、分子属性和毒性问题。

用AI生成数据、训练模型、铺设基础设施,最后批量化地产出新药——Isomorphic正在将制药变成一条可计算、可预期、可复制的精密流水线。

更让人震撼的是,AI不仅是在现有知识框架内打转,它展现出了惊人的「原创力」。

Isomorphic Labs官方透露,通过IsoDDE,他们已经:

  1. 发现了全新的生物学机制;

  2. 设计出了能够打开「此前完全未知的蛋白质口袋」的全新分子;

  3. 在真实的湿实验中,成功验证了这些分子独特的生物学功能。

这意味着,AI已经超越了「人类教它怎么做药」的阶段,开始反向指导人类:「你看,这个蛋白质的这个隐藏角落是可以成药的,而且我连钥匙(分子)都给你造好了。」

这些经过真实生物实验硬核验证的分子,其展现出的卓越临床前数据,正在推动Isomorphic Labs以全军出击的姿态,准备向最终的战场——临床试验(Clinical developments)发起冲锋!

结语:新纪元的大门已经轰然洞开

回顾科技史,无论是航空航天、汽车制造还是建筑设计,几乎每一个工程领域都在过去50年中被计算机辅助设计(CAD)彻底颠覆。

而在今天,这把颠覆之火终于烧到了人类最复杂、最神圣的领域:生命与健康。

Isomorphic Labs交出的这份答卷,它属于全人类。

当10的60次方的庞大化学宇宙被AI在几天内从容丈量,当药物研发从碰运气的「魔法」变成精确、可重复的「工程」,一个没有不治之症的未来,似乎第一次变得触手可及。

AI制药的「iPhone时刻」已经到来。五年只是一个开始,未来的医药革命,将比我们想象的更加疯狂、更加伟大。

参考资料:

https://www.isomorphiclabs.com/articles/building-a-new-path-to-make-medicines-with-ai

https://storage.googleapis.com/isomorphiclabs-website-public-artifacts/isodde_technical_report.pdf

编辑:大卫

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