一文看懂AI制藥全貌:年吸金300億,三大梯隊分明
融資一輪又一輪的AI制藥,到底有多火?
國外一筆訂單,最高已經(jīng)達到331億元,接近傳統(tǒng)藥企一整年的研發(fā)投入。
國內(nèi)市場,保守估計將達到2040億元規(guī)模,BAT字節(jié)華為等互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)爭相入資角逐,甚至有公司一年內(nèi)完成3輪大額融資……
△圖源:量子位智庫
從北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院、國外名校教授,到MIT博士等紛紛加入創(chuàng)業(yè),甚至有拿到國外名校博士Offer的學(xué)生退學(xué)加入……
然而,與資本熱形成鮮明對比的,卻是行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀:
國內(nèi)AI制藥公司,時至今日上市數(shù)量為0,甚至尚未有一家實現(xiàn)盈利;國外AI制藥公司,上市后股價瘋狂跳水。
目前,世界上還沒有任何一支由AI研發(fā)成功的藥物順利上市,甚至于據(jù)各創(chuàng)企對外公開消息,國內(nèi)只有2家,國外有8家企業(yè)的管線剛剛進入臨床一期階段。
如今行業(yè)最初的熱度過去,質(zhì)疑的聲音也日益凸顯:
AI制藥行業(yè),究竟是未來投融資矚目的明星賽道,還是技術(shù)偽裝下的PPT泡沫?
AI技術(shù)自身的數(shù)據(jù)瓶頸、及其在制藥領(lǐng)域中所起的作用,究竟能否真正挽救傳統(tǒng)制藥企業(yè)的利益下降頹勢?
AI制藥究竟什么時候才能真正落地?
在采訪過數(shù)十家機構(gòu)后,我們寫下《AI制藥深度產(chǎn)業(yè)報告》,試圖描繪出AI制藥行業(yè)的國內(nèi)外現(xiàn)狀,以及這一行業(yè)所面臨的困境和機遇。
AI制藥“時局圖”
AI制藥,更準(zhǔn)確地來說應(yīng)當(dāng)是“用AI預(yù)測藥物”。
沒錯,現(xiàn)階段的AI并未真正打破傳統(tǒng)制藥的研發(fā)體系,甚至從研發(fā)流程來看,AI優(yōu)化的部分還不到40%。
這樣的定位加劇了AI制藥自身的“矛盾感”:
一方面,藥物發(fā)現(xiàn)是整個藥物研發(fā)流程的基石,也是藥物創(chuàng)新最有希望的突破口;另一方面,藥物研發(fā)60-80%的臨床試驗成本,無法被AI優(yōu)化。
這種矛盾感同樣體現(xiàn)在AI制藥的融資情況、技術(shù)定價和研發(fā)落地上。
僅看融資情況,會認為AI制藥是一個很有“錢景”的行業(yè)。
據(jù)中銀證券數(shù)據(jù),僅2020年一年,中國AI+制藥融資項目數(shù)量就翻了一倍,且同年融資總額出現(xiàn)了同比約10倍的增長。
從那時開始,全球至少有11家AI制藥公司獲得1億美元以上的大額融資。而且這個數(shù)據(jù)還在呈現(xiàn)不斷上升的趨勢:
△數(shù)據(jù)來源:中銀證券
據(jù)動脈橙報告顯示,“AI+制藥”成為2021年最受資本歡迎的賽道之一,全球融資77起,金額合計45.6億美元(約合人民幣307億),其中中國市場融資12.4億美元。
同時,AI+制藥企業(yè)的生存情況也非常樂觀。約53%的A輪公司進入B輪;38%的B輪公司順利進入C輪;46%的C輪公司進入到了D輪。
再看AI公司的變現(xiàn)途徑,似乎也同樣具有投資潛力。
參考Benevolent招股書數(shù)據(jù),單看自研管線價格的話,AI制藥公司定價的首付款和里程碑付款價均不低,尤其是二期臨床后光是首付款就能達到近1億美元。
△圖源:量子位智庫
但結(jié)合研發(fā)落地情況來看,就出現(xiàn)了強烈的矛盾感。
例如,行業(yè)內(nèi)至今仍然沒有任何一支AI預(yù)測的藥物上市,甚至于市面上還沒有任何一種公開進入臨床二期的藥物。
同時,AI制藥也尚未出現(xiàn)一種突破性的核心技術(shù),能證明AI用于藥物發(fā)現(xiàn)(AIDD)具有可靠和持續(xù)性,能替代或優(yōu)化傳統(tǒng)計算機發(fā)現(xiàn)藥物(CADD)的流程。
根據(jù)量子位智庫數(shù)據(jù),即使是進展最快的AI預(yù)測藥物,也只是通過了動物試驗,進入臨床一期試驗階段。
在這些進展最快的AI預(yù)測藥物中,國內(nèi)只占3條管線,國外雖然已有接近16條管線進入臨床,但也全部停留在一期階段。
△圖源:量子位智庫
這樣的局面,導(dǎo)致資本熱情從2021年以來逐漸出現(xiàn)回冷:
目前,國內(nèi)還沒有任何一家AI制藥公司完成上市,也沒有任何一家公司實現(xiàn)盈利。
國外至少7、8家上市公司,如今股價幾乎無一例外出現(xiàn)跳水。
事實上,從過往經(jīng)驗來看,藥物研發(fā)失敗的幾率本身就極大,無數(shù)新藥的臨床試驗投入最終都是打水漂,這又再度增加了AI預(yù)測藥物上市的不確定性。
尤其目前這批藥物都還沒進入臨床二期,其能否完成上市還根本無法保障。
自1961年“反應(yīng)停事件”以來,能否驗證藥物有效性一直是所有新藥上市最大的門檻。如果無法提供可信的安全數(shù)據(jù)、患者明確獲益的數(shù)據(jù)等“實質(zhì)性證據(jù)”,藥物極有可能在這一階段夭折。
顯然,在這段時間里,大部分資本會處于觀望狀態(tài),直到有AI預(yù)測的藥物進入并通過臨床二期的試驗。
與傳統(tǒng)制藥公司相比,AI制藥公司的體量并不大。在臨床試驗風(fēng)險成本極高的情況下,這種“失敗的可能”要么被轉(zhuǎn)移,要么只能由公司自行承擔(dān)。
以此,AI制藥公司形成了兩種主要的商業(yè)模式。
第一種是轉(zhuǎn)移研發(fā)風(fēng)險的CRO(Contract Research Organization,合同研發(fā)組織)模式,公司會給傳統(tǒng)制藥企業(yè)或其他公司“做外包”,用AI技術(shù)預(yù)測甲方需要的藥物。
第二種是愿意自行承擔(dān)研發(fā)失敗的風(fēng)險的自研管線模式,公司將藥物和技術(shù)專利拿在手中,一旦成功上市或達到特定變現(xiàn)節(jié)點(如臨床前研究)就能以專利轉(zhuǎn)讓或收費的方式賺錢。
如何決定是做CRO還是自研管線?
一個是資金情況,自研管線所需資金極高。不缺錢的公司可以直接自研管線;想自研管線但資金不足的公司,則可以先通過CRO做外包賺錢,再以賺到的錢用于自研管線。
另一個是定位差異。相比傳統(tǒng)藥企出身的公司所掌握的大量制藥相關(guān)理論,CRO更適合“跨界創(chuàng)業(yè)”玩家,迅速打響自身AI技術(shù)招牌;自研管線對于制藥經(jīng)驗和資源要求更高。
事實上,目前CRO在國內(nèi)更受歡迎,相比之下其盈利速度更快,變現(xiàn)模式更明確,且不需要承擔(dān)后續(xù)臨床試驗的風(fēng)險成本。
此外,對手握AI藥物專利沒興趣、只出售技術(shù)服務(wù)的公司也可以只做CRO。
由此還衍生出第三種商業(yè)模式——專門做技術(shù)平臺的,將AI制藥軟件售賣給其他公司搞預(yù)測研發(fā),但目前國內(nèi)真正做到收費的公司極少。
顯然,AI制藥公司的定位和技術(shù)優(yōu)勢,很大程度上會影響其對商業(yè)模式的選擇。
目前已經(jīng)入局的玩家有不少,從國內(nèi)外名校博士教授、到互聯(lián)網(wǎng)巨頭和傳統(tǒng)藥企、到資本再孵化,呈現(xiàn)出一種多樣化的態(tài)勢。
先是名校博士教授創(chuàng)業(yè)的情況。以晶泰科技為例,就是MIT量子物理博士歸國創(chuàng)業(yè)的典型案例。由于公司的優(yōu)勢在AI技術(shù)上,并能借助量子物理的理論研究做到行業(yè)領(lǐng)先,因此晶泰科技明確表示專注于CRO模式,而不去自研管線。
也有高校教授轉(zhuǎn)化研究成果的案例,如華深智藥就是UIUC終身教授彭健所創(chuàng)立,此前在蛋白質(zhì)分子預(yù)測領(lǐng)域已有相關(guān)成果建設(shè),此次創(chuàng)業(yè)將專注于技術(shù)平臺的打造和提供。
在這之后,互聯(lián)網(wǎng)巨頭和傳統(tǒng)藥企也已經(jīng)紛紛入局。
前者自帶算法算力優(yōu)勢,容易借助互聯(lián)網(wǎng)本身的影響力迅速擴大“勢力范圍”,如百度和騰訊已經(jīng)成立百圖生科和云深制藥平臺,利用自身積累的AI算法經(jīng)驗快速入局;阿里則憑借算力優(yōu)勢迅速建立起上下游關(guān)系等。
后者則擁有深厚的藥物研發(fā)經(jīng)驗,在此基礎(chǔ)上成立AI制藥研發(fā)團隊,如阿斯利康、默克、輝瑞和梯瓦就與亞馬遜和以色列生物基金共同成立了AION Labs實驗室。
最后還有資本創(chuàng)業(yè)、基金孵化的情況,現(xiàn)金流加持充足,甚至于投資人自身轉(zhuǎn)型AI創(chuàng)業(yè),如科因生物創(chuàng)始人王一愷就曾是峰瑞資本副總裁,成立公司后便獲得了峰瑞資本的投資。
據(jù)量子位智庫數(shù)據(jù)預(yù)估,AI制藥市場規(guī)模在2025年預(yù)計將達到72億,2035年則預(yù)計達到2040億。
一時之間,涌入AI制藥賽道的玩家眾多。然而從時局和玩家現(xiàn)狀來看,并無法通過單純的技術(shù)實力或資金優(yōu)勢判斷AI制藥公司的發(fā)展前景。
到底誰才是其中真正的玩家、成為最有希望率先上市第一支AI新藥的公司?
誰能率先上市第一支AI藥物?
標(biāo)準(zhǔn)和維度有很多,但業(yè)內(nèi)繞不過的核心維度有4個:
01、管線數(shù)量和研發(fā)進度
鑒于制藥過程復(fù)雜,失敗率高,從臨床審批、研究到最終的上市是一個極其漫長的過程。對于現(xiàn)階段來說,管線數(shù)量是實力最直接的體現(xiàn)之一。
前面提到,管線又分為自研管線、對外合作管線(CRO)。
對于自研管線而言,企業(yè)可以在特定節(jié)點轉(zhuǎn)讓管線成果,例如新型靶點、候選藥物等;也可以借助CRO推進到臨床階段,一旦研發(fā)成功拿到上市專利,盈利會非??捎^。但自研管線的風(fēng)險同樣明顯:付款方式不明確,和別的公司也會存在在相同的管線上競爭的情況。
因此,在關(guān)注AI制藥公司的自研管線時,需要更重視其研發(fā)進度,以及所選藥物方向的潛力。
相比之下,CRO模式下的合作管線數(shù)量,是更直接判斷一家公司技術(shù)實力的方式。CRO指AI制藥公司完成傳統(tǒng)藥企公司的某一特定任務(wù),首付款后,根據(jù)任務(wù)進度(如藥物發(fā)現(xiàn)-合成-完成臨床研究)決定合作價格,又稱里程碑付款。
據(jù)量子位智庫估計,國內(nèi)的管線首付款平均為280萬美元,里程碑價格則根據(jù)具體藥物波動較大,完成后最高甚至能達到數(shù)百億元。誰拿到的合作管線越多,說明誰的技術(shù)實力得到的藥企的認可越多,也有更多的資金投入研發(fā),進入良性循環(huán)。
參考國外Exscientia和賽諾菲在2022年年初的一次合作,首付款1億美元,完成任務(wù)后將獲得52億美元“天價合同”,折合人民幣約331億元。
據(jù)量子位智庫數(shù)據(jù),2023-2024年將會出現(xiàn)一批進入臨床二期的AI預(yù)測藥物,最早2026年前后會出現(xiàn)首個成功上市的AI藥物。
在藥物上市之前,合作管線數(shù)量和自研管線研發(fā)進度,是判斷AI制藥公司技術(shù)實力的方向之一。
02、穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)來源
對于AI制藥行業(yè)來說,除了錢,最缺的恐怕就是數(shù)據(jù),傳統(tǒng)藥企一般不愿意將作為核心資產(chǎn)之一的研發(fā)數(shù)據(jù)集外流。
但據(jù)量子位智庫了解,目前數(shù)據(jù)對于頭部AI制藥企業(yè)而言并不是問題,甚至能因此在行業(yè)中獲得更具競爭力的表現(xiàn)。
因此,如何獲得穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù),也是判斷AI藥企競爭力的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。
通常來說,有以下四種方法獲取AI數(shù)據(jù),其穩(wěn)定性和可靠性也逐步提升:
(1)公開/第三方數(shù)據(jù)集
這類數(shù)據(jù)對現(xiàn)在的AI制藥行業(yè)具有重大意義,但不具備長遠利益,沒法幫助企業(yè)獲得核心競爭力。而且,已有靶點可用數(shù)據(jù)越多,意味著探索越充分、開發(fā)價值越稀薄。
(2)虛擬數(shù)據(jù)
這種數(shù)據(jù)獲取方法是通過物理建模,由AI生成訓(xùn)練數(shù)據(jù),通常是基于較老的靶點如青霉素等去生產(chǎn)數(shù)據(jù),短期來看沒有太大價值,主要是為預(yù)測模型提供訓(xùn)練數(shù)據(jù),從而提升預(yù)測精度。
(3)自主收集/對外合作數(shù)據(jù)
對于自研管線/基礎(chǔ)定位明確的公司,可以通過自主構(gòu)建團隊收集相關(guān)數(shù)據(jù),或與藥廠達成數(shù)據(jù)合作關(guān)系。
在國外,成立于2015年的Tempus通過向醫(yī)院、腫瘤學(xué)家、癌癥中心等提供價格優(yōu)惠的基因測序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、病理圖像分析和生物建模服務(wù),自建腫瘤基因組學(xué)+臨床數(shù)據(jù)庫。
它用4年就組建了世界上最大的癌癥數(shù)據(jù)庫之一,擁有將近1/3的美國癌癥數(shù)據(jù)庫。
我國的楊森制藥廠就于2020年與Tempus達成合作,并公開表示,合作的主要驅(qū)動力不是算法而是數(shù)據(jù)。
(4)通過智能實驗室,自主生產(chǎn)實驗數(shù)據(jù)
這一方式主要就是指在實驗室進行的干實驗之外,再直接進行濕實驗自主產(chǎn)生數(shù)據(jù),形成干濕閉環(huán)。
相比傳統(tǒng)的濕數(shù)據(jù)獲取速度慢,利用高通量、智能化、自動化、可控制、 CV識別細胞形態(tài)等相關(guān)技術(shù),可以大幅提高數(shù)據(jù)獲取速度。
在生物上講干實驗就是通過計算機模擬以及生物信息學(xué)方法來進行研究。濕實驗就是通過在實驗室里采用分子、細胞、生理學(xué)試驗方法進行研究。
干濕結(jié)合實驗有助于AI制藥創(chuàng)企在數(shù)據(jù)方面打造自己新的競爭壁壘,這一認知已在業(yè)內(nèi)達成共識。
除了生物人才和計算機人才組成的交叉團隊,組建這樣一個平臺還需要強大的硬件支持,包括實驗設(shè)備以及計算資源,以及把這兩種資源整合在一起的能力。
目前,國內(nèi)頭部AI制藥企業(yè),包括百度生圖、晶泰科技和英矽智能都有這樣的實驗平臺。
在資金充足的情況下,國外頭部AI制藥企業(yè),已經(jīng)出現(xiàn)直接收購帶有獨家數(shù)據(jù)和技術(shù)的上游公司的做法。
如薛定諤收購XTAL BioStructures以擴展自身結(jié)構(gòu)生物學(xué)能力,Relay Therapeutics收購ZebiAI獲得其機器學(xué)習(xí)能力和大型數(shù)據(jù)庫。
因此,正如量子位智庫分析,傳統(tǒng)制藥企業(yè)整體具有數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢,但并非來源于過往沉淀的數(shù)據(jù),而是其具備的完整的實驗平臺。對于資金充足的AI制藥創(chuàng)企而言,這一壁壘并不高,可以較快更新至同步水平。
03、合作藥廠認可度
隨著傳統(tǒng)藥廠智能團隊的搭建,算法未必能夠成為AI藥企長期的競爭優(yōu)勢。
前面提到,AI制藥并未打破傳統(tǒng)制藥行業(yè)的研發(fā)流程,除了搭建自己的實驗室平臺“悶頭搞”,AI制藥公司與藥企的合作同樣重要。
因此,合作藥廠的數(shù)量和這些藥廠的行業(yè)地位同樣成為一個直觀的評價標(biāo)準(zhǔn)。
目前,頭部AI制藥創(chuàng)企在傳統(tǒng)藥廠的合作上逐漸呈現(xiàn)出壟斷態(tài)勢。國外以Exscientia為例,就已披露了和羅氏、拜耳、賽諾菲、GSK、日本住友、Evotec在內(nèi)的頂級制藥公司的合作。
當(dāng)然,傳統(tǒng)藥企和AI藥企之間的合作是雙向的:藥廠提供數(shù)據(jù)庫、專業(yè)知識,反過來也需要AI藥企提供技術(shù)。
因此,與傳統(tǒng)藥廠進行業(yè)務(wù)合作,也成為AI制藥公司最常采用的模式之一。
據(jù)Deep Pharma Intelligence,截止2020年,在44家世界頭部傳統(tǒng)藥企中,已有93%藥企完成合作布局。特別是在羅氏、諾華、輝瑞等全球TOP 10藥企中,與AI制藥企業(yè)的合作平均達到6次以上。
除了合作藥廠的地位及數(shù)量認可度,AI制藥公司選擇的CRO公司也是參考來源之一。
在傳統(tǒng)制藥行業(yè)中,CRO就具備特殊地位,這一特點在AI制藥行業(yè)中也會延續(xù)。
AI制藥公司可以成為傳統(tǒng)藥廠的CRO,但反過來說,AI制藥公司也需要自身的CRO,包括數(shù)據(jù)合作伙伴、用于化驗和實驗的供應(yīng)商等,以此完成申請審批、數(shù)據(jù)收集、臨床試驗等任務(wù)。
對AI制藥企業(yè)而言,對CRO的選擇會在很大程度上影響其臨床項目和商業(yè)化進程。
04、突破“AI提效”單一特性
眾所周知,AI制藥目前應(yīng)用場景之一是提升化合物篩選效率,但這往往是在已有的靶點和化合物數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上進行的。
但隨著藥廠內(nèi)部AI團隊的搭建,新的AI制藥創(chuàng)企的進入門檻正在持續(xù)升高,加上目前整個行業(yè)的重疊度比較高,大多公司的管線也都已經(jīng)是基于成熟的靶點進行開發(fā)。
換而言之,用AI提升藥物發(fā)現(xiàn)效率,在這個行業(yè)已經(jīng)不新鮮了,目前頭部AI制藥企業(yè)已經(jīng)衍生出用AI探索“制藥無人區(qū)”的創(chuàng)新能力。
因此,對于新創(chuàng)企業(yè)來說,在業(yè)務(wù)場景或技術(shù)上有自己的獨特切入點非常重要。
這可能需要AI制藥企業(yè)從底層理論出發(fā),包括對醫(yī)藥問題重新定義,創(chuàng)造性地使用物理、化學(xué)等多學(xué)科視角,重新定義藥物研發(fā)中的場景和問題,以多原理彌補AI模型自帶的誤差和不確定性,并提高其效率。
最后,在這四種評判標(biāo)準(zhǔn)下,究竟哪些玩家能率先拔得頭籌?
根據(jù)量子位智庫的全球AI制藥格局圖,目前最前端的頭部玩家中,雖然大部分是國外企業(yè),但也能看見像晶泰科技和英矽智能這樣國內(nèi)玩家的身影:
AI制藥賽道火爆后,不少國外名校博士教授攜項目、理論回國創(chuàng)業(yè),也在快速彌補國內(nèi)制藥行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不足的情況。
這次,在新技術(shù)驅(qū)動的制藥創(chuàng)新浪潮中,中國會不會誕生世界級的藥廠?
有趨勢,更有潛力。