未来已来,冷冻电镜+AI如何赋能药物创新?

2022-11-22 13:44   来源: 互联网    阅读次数:2960

摘要:由水木未来联合北京市昌平区人民政府共同主办的冷冻电镜与药物创新发现论坛于11月18日召开,水木未来ModelSMART 冷冻电镜自动建模智能计算平台正式发布。

11月18日,由水木未来(北京)科技有限公司联合北京市昌平区人民政府共同主办的冷冻电镜与药物创新发现论坛顺利召开。

此次论坛以“结构+AI”为主题,深入研讨了结构生物学研究的最新进展、未来发展趋势、冷冻电镜(Cryo-EM)结合AI如何赋能新药研发等前沿热点话题。

开幕式出席嘉宾分别为:清华大学生命科学学院教授&水木未来创始人王宏伟先生、北京市昌平区委常委&常务副区长杨仁全先生、新生巢创始人&薄荷天使基金创始合伙人刘毓文女士以及水木未来CEO郭春龙先生。

在论坛的主题报告中,来自学术界、产业界的结构生物学大咖和优秀学者也分别分享了冷冻电镜赋能和加速药物研发过程。

在论坛上,水木未来也正式发布了其ModelSMART 冷冻电镜自动建模智能计算平台,引发了AI赋能新一代药物研发的热烈讨论。

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冷冻电镜的现状:已成为新药研发和药物设计的强力手段

在论坛开幕式上,王宏伟教授就冷冻电镜引发的产业变革给新药研发带来的机遇进行了开幕致辞。他作为一名一直从事冷冻电镜的方法学开发和应用研究的科研工作者,目睹了冷冻电镜技术的发展和日趋成熟,也见证了它从一个解析结构的工具,逐步发展成为新药研发和药物设计的强力手段。

王宏伟教授还表示,以水木未来为代表的年轻企业,致力于利用冷冻电镜帮助药企进行药物开发,不仅大大加速了药物研发过程,也推动了行业的发展。他期望未来能有更多的像水木未来这样有活力、能创新的公司出现。

北京市昌平区常委、常务副区长杨仁全先生在开幕致辞中表示,根据党的二十大报告,要加快实施创新驱动发展战略,加快实现高水平科技智力自强。

“生命科学和医药健康作为新一轮科技革命和产业变革的重要力量,是我国发展战略性新兴产业的重点方向,也是推动首都高质量发展的双发动机之一。”杨仁全表示,昌平区作为北京重点打造的创新产业带和高精尖产业主阵地,区内未来科学城是北京建设国际科技创新中心的枢纽性主平台。

“我们热诚欢迎各位嘉宾、各位朋友走进昌平,融入昌平、投资昌平,为昌平发展和生命科学建设贡献更多智慧和力量,续写合作共赢的新篇章。作为属地政府,将持续优化营商环境,不断完善创新生态,为在创企业和各界人士提供便利,做好服务。”杨仁全说。

刘毓文女士则表示:北京新生巢生物医药科技产业运营有限公司是北京市政府支持,北京市科委、中关村管委会指导,由薄荷天使基金核心管理团队以“打造世界一流生物医药科技园区,引领生命科学和产业发展”为使命,充分发挥资源整合协作优势,着力创建国际领先的生命健康产业集群。

据刘毓文女士介绍,新生巢联动高校、科研院所、医院等源头创新和临床资源,及创投机构、律所、医药服务机构、行业媒体等多方专业资源,为生命科学创业团队赋能,成就创业团队的使命与梦想。水木未来作为新生巢孵化器的入驻企业,正在用一个新的模式,一个新的切入点来助力药物创新发现。“这个使命任重而道远,这个方向令人充满期待!期待本次大会对冷冻电镜这样的前沿生物技术进行深入的探讨和交流。”刘毓文说。

水木未来CEO郭春龙先生也表达了对北京市科委、清华大学等单位在水木成立以来的大力支持,同时感谢水木未来的股东以及合作伙伴。

“到今天为止,水木未来冷冻电镜平台已经拥有了 8 台最新配备的300kV冷冻电镜。水木未来在几年时间的沉淀下,不仅汇聚了全球最优秀的一波年轻的科学家,也积累了大量核心技术,包括GraFutureTM石墨烯载网,新一代AI驱动的Cryo-EM数据分析和建模软件平台等。”郭春龙表示,公司将始终保持开放合作共赢,坚持服务科学家,服务科技创新的态度,基于冷冻电镜、计算化学、机器学习和高性能计算核心技术,结合湿实验室全流程,在小分子、抗体药、蛋白降解、基因治疗等领域推动数字化创新,助力全球创新药企大幅提升药物研发效率和成功率。

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冷冻电镜的落地:如何赋能和加速药物研发过程?

在论坛的主题报告中,结构生物学大咖和优秀学者云集,各自分享了冷冻电镜赋能和加速药物研发过程。

其中,美国两院院士、UCSF程亦凡教授以“Structural biology in the era of single particle cryo-EM”为题进行了主旨报告,结合 Spike trimer-Fab complexes 、 αvβ8 Integrin mediated L-TGF-β activation 等具体案例分享了冷冻电镜在结构生物学指导的药物研发过程中带来的飞跃突破。

中国科学院上海药物研究所徐华强教授则以“GPCR结构药理学的电镜革命”为题,结合多个具体案例,揭示了GPCR发挥生理或病理过程的详细分子机制,为靶向GPCR的药物研发提供清晰的思路和模板;并对Cryo-EM和AlphaFold发表自己的见解,直播现场观众积极提问,徐华强教授也一一进行了解答。

水木未来资深电镜科学家倪晓丹博士介绍了水木未来基于自有Grafuture石墨烯载网技术和AI模型搭建软件ModelSMART 在重要药物靶点、小分子和大分子药物开发中提升结构解析速度、精度的突破。

圆桌讨论环节,创新药企和跨国大药企分享了和水木合作加速小分子和大分子药开发的多个成功案例,用创新的手段大大加速药物研发过程。华辉安健(北京)科技有限公司首席执行官陈彬先生、诺和诺德企业副总裁兼诺德中国研发中心总裁韩丹女士、百济神州副总裁、转化研究及转化医学负责人沈志荣先生、维泰瑞隆(北京)生物科技有限公司研发高级副总裁徐彦平先生就冷冻电镜在新药研发领域的新机遇进行了热烈的讨论。

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冷冻电镜的未来:水木未来ModelSMART平台正式发布

在科学面临历史性机遇的今天,人工智能和传统科研结合带来的巨大潜能使 AI for Science 成为当前的重要趋势。水木未来ModelSMART 冷冻电镜自动建模智能计算平台的发布,拉开了分论坛下午场AI赋能新一代药物研发的讨论。

ModelSMART是水木未来新一代Cryo-EM数据分析和建模智能计算平台cryoSMART的重要组成部分。水木未来运用自研的AI技术,成功实现了高精度高效率的冷冻电镜密度图建模,相比人工建模,ModelSMART将该环节的工作效率提升了两个数降级以上。

冷冻电镜的结构建模一直都是生物大分子结构解析的重要环节,这个环节直接决定着最终的结构质量,但是这个环节历来都需要具有资深结构生物学知识的人员耗费大量时间才能完成。如今,基于AI技术的ModelSMART的出现,将使结构建模这一环节实现自动化和智能化,为冷冻电镜效率的跨越式提升打下坚实的基础。

据了解,水木未来将把ModelSMART开放给科研用户使用,赋能整个冷冻电镜及结构生物学领域,以开放的模式,与全球科研工作者共同推动生物医药行业的发展。

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后AlphaFold2时代:AI如何进一步参与药物基于结构的药物发现与科学变革?

清华大学生命科学学院副教授李雪明博士和北京生命科学研究所高级研究员黄牛博士站在学术角度,基于自身经验,客观评价了AI技术和CADD是如何应用于药物发现和冷冻电镜技术发展,并积极展望了下一步AI对于结构生物学及药物发现,由“辅助”到“驱动”的发展趋势。

英伟达(中国)首席解决方案架构师罗华平先生、角井(北京)生物技术有限公司首席技术官迟颖博士及亚马逊云科技大中华区医疗生命科学行业总监余昶先生从产业角度与参会者分享了三家企业如何利用图像处理与分析、大语义识别、基因组数据分析等技术落地靶点发现、分子设计、高通量实验平台等真实的生命科学研发场景,取得瞩目成绩的案例。

围绕后AlphaFold2时代的AI与科学变革这一高热话题,黄牛博士、迟颖博士、罗华平先生以及高榕资本董事总经理于江涛先生从学术、产业、AI及投资的不同角度进行了深入探讨,也引发了与会观众的热烈讨论,并为活动画上圆满句号。

随着“冷冻电镜与药物创新发现论坛”的顺利召开,可以发现,我国学者在生物医药研发路径上已经有了不少新的思路和见解,而“Cryo-EM + AI”的组合,势必为药物设计提供更多的途径,为加速试验周期进程,减少临床前研究的资源消耗带来了新的曙光,也为我国生物医药产业加速发展打下了基础。



责任编辑:Linda
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