俗话说“是药三分毒”,为协助减少新药的副作用,本地一家初创公司利用人工智能技术,研究草药和植物中的有效成分,要打造本地乃至全球首个天然分子化合物数据库。
这家起步公司名为南洋生物科技,首席技术官是年仅25岁的阮黄长江。他告诉《联合早报》,他参与创建天然分子化合物数据库同他个人的切身经历有关。
“我曾经患偏头痛多年,用过多种西药,但作用有限,后来试了中药,想不到三个月后症状就明显缓解了。”
这名来自越南的青年是新加坡南洋理工大学材料科学与工程系毕业生。他在南大念书期间就有创业的想法,去年7月便参与了南大衍生企业南洋生物科技的创建,核心业务是用人工智能技术研究天然草本的有效成分。
今年6月,这家公司参加亚洲区的初创企业人工智能大赛(SuperAI Genesis Startup Competition),从700多家初创企业中脱颖而出,荣获冠军。
南洋生物科技用于实验的草本植物取自公司在巴西班让的草本园,那里有金橘、鱼腥草、枇杷、桑树等在内的300多种植物,是东南亚常见植物。
记者走访由南洋生物科技和南大成立的联合实验室(Nanyang Biologics-NTU Joint Laboratory)时,看见科研人员将某种草本提取物和癌细胞放在一起,用电脑连续48小时监控,以观察提取物是否对癌细胞起杀灭作用。
这个反应过程无法用肉眼记录,科研人员把这个工作交给一台千万美元的高性能电脑。这个关键工具由公司的合作伙伴美国晶片巨头英伟达(NVIDIA)提供。
阮黄长江指出,全球共有超过30万种草本植物具有潜在医用价值,但至今仅7万多种受研究。以中医药为例,每一贴药通常包含了五至10种草药,而每一种草药可能包含数千万种不同的天然分子化合物,因此一贴中药的化合物数量远高于预计。
“关键还要研究每一种天然化合物和人体疾病相关蛋白质之间的作用。这个工作在没有人工智能的时代是无法完成的。”
AI帮助研究 节省“2万年”
阮黄长江介绍说,目前已知的人体内关键“靶点”蛋白质有大约4000个,它们和包括癌症在内的许多疾病有关。倘若用传统的药物筛选法来全面研究天然化合物对某一个“靶点”的作用,那至少得花五年时间,4000个就需时2万年。
“我们没有2万年的时间,但可以通过自行开发的图神经网络模型等AI技术,将研究过程缩短至几年。我们也结合现有文献,并且展开化合物分析、功能预判等研究,提升药物筛选的整体效率。”
南洋生物科技创始人兼董事长翁敦和指出,公司的优势主要在于拥有一支由20多人组成的南大跨学科团队,成员包括癌症、分子学、生物学、化学、人工智能等多个领域的专家。
“我们的团队成员缺一不可,如果只有分子学专家,或者人工智能专家,而缺少生物和化学专家,那我们的研究就难以达标。”
新加坡中医研究院院长吴佳盛博士接受《联合早报》采访时说,草药分子数据是现代药理学研究的重要基础。它结合了传统药理学和现代信息技术,不仅为药物研究和疾病治疗提供新视角和新方法,也是中西整合循证医学的主要渠道。
创建这样一个数据库是个雄心勃勃的目标,面对的挑战也大。这包括须确保数据的准确性和完整性;小分子化合物及其作用靶点数量仍有限,未能揭示复方中药完整的药理作用。
此外,中药大多为口服给药,经历吸收、分布、代谢、排泄等一系列过程后才能够发挥药理作用,因此,草药分子数据在处理中药分子时,必须结合药理学、药物动力学、药效学等。
吴佳盛说:“未来必须培养一批既懂中医药又懂得现代科技的复合型人才,才能够全面完善数据库的功能。”
