智峪生科團(tuán)隊(duì)表示,“王晟博士的加入,將成為推動(dòng)公司發(fā)展的重要里程碑時(shí)刻。在持續(xù)精進(jìn)公司蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測及設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的同時(shí),王晟博士的加入將開啟智峪生科基于現(xiàn)有技術(shù)拓展合成生物學(xué)邊界的道路,從而‘為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域帶來一場看得見的革命’。”
智峪生科成立于2021年4月,目前已自主打造了完整蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)體系,提供藥物輔助研發(fā)與合成生物學(xué)兩大類服務(wù)。成立不到一年,公司便連續(xù)獲得了由鼎暉投資和朗煜投資領(lǐng)投的天使輪和由高瓴創(chuàng)投領(lǐng)投的Pre-A輪融資,累計(jì)融資金額過億元。
智峪生科CEO王晟博士
作為人工智能結(jié)合蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域全球頂級(jí)學(xué)者、騰訊AI Lab前高級(jí)研究專家,王晟博士的加入,將為智峪生科加固哪些方面的已有優(yōu)勢以及注入哪些新的發(fā)展基因?智峪生科團(tuán)隊(duì)當(dāng)前又在暢想一場怎樣的“生物科技領(lǐng)域的革命”?動(dòng)脈網(wǎng)與智峪生科CEO王晟博士進(jìn)行了獨(dú)家對話,望揭開以上問題的答案。
以下為動(dòng)脈網(wǎng)與王晟博士之間的部分對話實(shí)錄:
(為便于讀者順暢閱讀,動(dòng)脈網(wǎng)在文字上做了不改變原意的編輯)
蛋白預(yù)測、蛋白設(shè)計(jì):
生物科技下一次爆發(fā)的關(guān)鍵所在
動(dòng)脈網(wǎng):智峪生科可以說是誕生在去年蛋白質(zhì)結(jié)果預(yù)測和設(shè)計(jì)的火熱浪潮下。當(dāng)初智峪生科的創(chuàng)建,主要是瞄準(zhǔn)了國內(nèi)行業(yè)的什么痛點(diǎn)?
王晟博士:智峪生科在成立之初主要瞄準(zhǔn)了兩個(gè)市場痛點(diǎn):蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在發(fā)生Alphafold2對于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)高精度預(yù)測的突破之后,團(tuán)隊(duì)幾位創(chuàng)始人一致認(rèn)為,該突破一定會(huì)為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來重大影響。而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測會(huì)對生物醫(yī)藥領(lǐng)域,尤其是合成生物學(xué)領(lǐng)域帶來更加廣泛而深遠(yuǎn)的影響。
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測打通了從一維到三維的路徑,我們認(rèn)為,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這條從三維到一維的路徑理論上也是可以被打通的。蛋白預(yù)測、蛋白設(shè)計(jì)這一互為逆問題的硬幣兩面,是生物科技下一次爆發(fā)的關(guān)鍵所在,將會(huì)為合成生物學(xué)領(lǐng)域帶來革命性的突破。
動(dòng)脈網(wǎng):能否具體談?wù)勥@種革命性的突破主要表現(xiàn)在哪些方面?對于新藥研發(fā)領(lǐng)域、合成生物學(xué)領(lǐng)域各有怎樣的影響?
王晟博士:在蛋白預(yù)測方面,Alphafold2的突破,解決了從一維到三維的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)高精度預(yù)測問題,令科學(xué)界亟待攻堅(jiān)的方向轉(zhuǎn)為了如何根據(jù)功能要求確定三維結(jié)構(gòu),從而設(shè)計(jì)出相應(yīng)蛋白序列。Alphafold2的突破對于新藥研發(fā)領(lǐng)域的影響,在于對復(fù)雜蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)獲取難度的降低。直接利用蛋白質(zhì)序列進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的獲取,這在過去是很難想象的。Alphafold2預(yù)測的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì),特別是對于那些缺乏足夠的蛋白結(jié)構(gòu)信息的新靶點(diǎn)。
對于合成生物學(xué)領(lǐng)域而言,Alphafold2的突破的意義會(huì)更大。去年7月,DeepMind在《Nature》發(fā)表了文章,描述了AlphaFold對人類蛋白質(zhì)組的結(jié)構(gòu)預(yù)測,覆蓋了98.5%的所有人類蛋白質(zhì)組,并且AlphaFold能夠?qū)θ祟惖鞍踪|(zhì)組35.7%氨基酸結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行預(yù)測……這對于合成生物學(xué)領(lǐng)域而言是一個(gè)非常重要的突破。眾所周知,酶是生物合成反應(yīng)里一個(gè)非常重要的催化元件,它是一種蛋白質(zhì)。此前,我們能夠獲取酶的基因序列信息,但很難通過實(shí)驗(yàn)的方式將大多數(shù)酶的結(jié)構(gòu)預(yù)測出來?,F(xiàn)在,利用高精度高通量蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測技術(shù),我們可以快速、準(zhǔn)確地了解到關(guān)于酶的三維結(jié)構(gòu)信息,從而挖掘出那些潛在的具有非常重要工業(yè)價(jià)值的酶。
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對合成生物學(xué)領(lǐng)域的影響更為廣泛而深遠(yuǎn)。蛋白設(shè)計(jì)意味著我們可以設(shè)計(jì)、合成滿足功能需求的酶,甚至這種酶在自然界從來不存在過。目前,產(chǎn)業(yè)界有很多的高價(jià)值小分子,利用傳統(tǒng)化學(xué)合成的方法來合成可能會(huì)存在高污染、高能耗甚至低效率的問題。但是又找不到一種很好的生物合成途徑將它合成,或許就是因?yàn)槿狈δ骋环N關(guān)鍵的酶。
如果我們將蛋白預(yù)測和蛋白設(shè)計(jì)這兩套理念融會(huì)貫通,是不是就意味著我們可以直接創(chuàng)造出這種酶,推進(jìn)自然界中從來沒存在過的這種反應(yīng)?或者再換個(gè)角度看:在已有生物合成反應(yīng)的基礎(chǔ)上,我們可以利用AI技術(shù)將催化的酶的效率提升地更高,將其穩(wěn)定性變得更強(qiáng);原來或許需要三步才能得到終產(chǎn)物,現(xiàn)在我們創(chuàng)造出一種酶,使得到終產(chǎn)物的步驟簡化為兩步甚至一步。
智峪生科可以說是國內(nèi)外最早一批把蛋白預(yù)測和蛋白設(shè)計(jì)這兩個(gè)理念同時(shí)融會(huì)貫通的的企業(yè),同時(shí)我們從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測為基礎(chǔ)拓展出了其他一系列蛋白結(jié)構(gòu)研究的相關(guān)算法,我們希望利用自己的技術(shù),在現(xiàn)有的合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上做出升級(jí)和超越。
專注提供軟件云平臺(tái)服務(wù),
技術(shù)手段輔助新藥研發(fā)
動(dòng)脈網(wǎng):當(dāng)下AI制藥領(lǐng)域發(fā)展十分火熱,競爭也非常激烈。在AI制藥領(lǐng)域,智峪生科具有怎樣的競爭優(yōu)勢?
王晟博士:智峪生科的蛋白質(zhì)計(jì)算和設(shè)計(jì)服務(wù)在AI制藥領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)階段主要是提供在線云平臺(tái)服務(wù)。從我們知道一個(gè)靶點(diǎn)蛋白,到我們基于該靶點(diǎn)設(shè)計(jì)出一個(gè)小分子與之相互作用,到最后的成藥,我們把這個(gè)過程分成4個(gè)必要的步驟:第一,清楚靶點(diǎn)蛋白結(jié)構(gòu);第二,清楚小分子與蛋白的潛在結(jié)合區(qū)域。第三,需要一個(gè)豐富的小分子庫來篩選出能與蛋白結(jié)合的小分子。第四,將經(jīng)過篩選能與蛋白結(jié)合的眾多小分子進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,提升它的各項(xiàng)性能,包括親和力、水溶性、毒理作用、分子活性等等。
AI大分子藥物研發(fā)也是類似的道理:確認(rèn)靶點(diǎn)蛋白結(jié)構(gòu);找出大分子與蛋白的相互作用面;通過豐富的大分子庫篩選出能與靶點(diǎn)蛋白結(jié)合的大分子;將經(jīng)過篩選能與蛋白結(jié)合的眾多大分子進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,通過局部地改變部分氨基酸、提升大分子與靶點(diǎn)蛋白之間的親和力,提升大分子的分子活性,降低抗體的免疫原性等等。
以上每一個(gè)特定步驟都對應(yīng)了不同的AI技術(shù)方法,智峪生科在以上每個(gè)步驟都有頂級(jí)的研究成果。我們將研究成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,把以上每個(gè)步驟涉及的工作開發(fā)成了相應(yīng)的云平臺(tái)工具。
眾所周知,新藥研發(fā)是一個(gè)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的長周期過程。AI技術(shù)當(dāng)下在新藥研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用大多集中在藥物發(fā)現(xiàn)環(huán)節(jié),還處于相對早期的發(fā)展階段。智峪生科基于團(tuán)隊(duì)的資源稟賦,現(xiàn)階段以利用自身算法優(yōu)勢提供AI制藥輔助研發(fā)服務(wù)為主。
動(dòng)脈網(wǎng):也就是說,在AI藥物研發(fā)領(lǐng)域,智峪生科對標(biāo)的是國際頭部的軟件平臺(tái)公司?
王晟博士:目前來說,是的。智峪生科提供串聯(lián)起來的、具有不同功能模塊的平臺(tái)服務(wù)給藥企,讓他們可以輕松完成新藥研發(fā)前的蛋白質(zhì)相關(guān)研究工作,實(shí)現(xiàn)利用AI使新藥研發(fā)過程降本增速的目的,而不需要花太多的金錢和時(shí)間去專門配置AI算法的團(tuán)隊(duì)。針對部分擔(dān)心云平臺(tái)數(shù)據(jù)安全的客戶,我們將云端的一整套軟件打包成本地化的私有云上。除此之外還提供了智山(ZPod)系統(tǒng)這樣的蛋白結(jié)構(gòu)計(jì)算一站式工程化解決方案。智山系統(tǒng)可以看作是一個(gè)“可移動(dòng)的機(jī)房”。這樣一來,客戶不用花時(shí)間和成本建立超算機(jī)房,直接購買智山系統(tǒng)就可以。我們剛剛提到的各類需要用到超算的軟件和程序都可以在智山系統(tǒng)上面完成。
動(dòng)脈網(wǎng):在藥物輔助研發(fā)領(lǐng)域,公司的主要客戶人群目前包括哪些?能否以數(shù)據(jù)的形式分享下智峪生科做出的成績?
王晟博士:智峪生科專注于打造和完善自主開發(fā)的峪云(ZCloud)智能藥物研發(fā)平臺(tái)。通過與全球范圍內(nèi)的大型CRO公司、初創(chuàng)生物醫(yī)藥公司和科研機(jī)構(gòu)的合作,不斷驗(yàn)證峪云(ZCloud)平臺(tái)在成本、速度與成功率方面的優(yōu)勢和巨大潛力,并獲得多項(xiàng)里程碑式的進(jìn)展,目前已為近30家客戶完成30W+個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測及研發(fā)輔助服務(wù)。
打通全產(chǎn)業(yè)鏈脈絡(luò),
拓展合成生物學(xué)領(lǐng)域邊界
動(dòng)脈網(wǎng):在合成生物學(xué)領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)大多聚焦在工具層和部分應(yīng)用層。而智峪生科則是選擇專注產(chǎn)業(yè)壁壘較高的軟件/硬件層,旨在打造從蛋白質(zhì)計(jì)算到設(shè)計(jì)、再到生產(chǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈。這一產(chǎn)業(yè)鏈將如何運(yùn)作?
王晟博士:智峪生科選擇切入產(chǎn)業(yè)壁壘較高的合成生物學(xué)軟件/硬件層領(lǐng)域,一是希望著眼于市場痛點(diǎn)來解決問題,二是也確實(shí)是我們的能力和優(yōu)勢所在。在我正式加盟智峪生科之前,團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)具備了非常強(qiáng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測和設(shè)計(jì)的能力,不過當(dāng)時(shí)公司的定位主要是偏上游軟件與算法工具的打造。
去年年底和今年年初,公司吸收了一支在合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)界領(lǐng)域有相當(dāng)豐富經(jīng)驗(yàn)的合成生物學(xué)團(tuán)隊(duì),這支團(tuán)隊(duì)在代謝發(fā)酵工程方面具有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),曾經(jīng)生產(chǎn)出千克級(jí)、噸級(jí)的各類合成生物學(xué)產(chǎn)品。現(xiàn)階段,智峪生科希望從上游的計(jì)算和設(shè)計(jì)端到下游的至少中試階段,將整個(gè)脈絡(luò)全部打通,將蛋白設(shè)計(jì)的能力體現(xiàn)到具體的產(chǎn)品中。完成產(chǎn)品的中試放大后,我們會(huì)根據(jù)產(chǎn)品未來的商業(yè)前景及規(guī)模化生產(chǎn)的難度,來選擇是自行生產(chǎn)銷售或是攜手合作方通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓的形式授權(quán)給合作單位。
動(dòng)脈網(wǎng):在合成生物學(xué)領(lǐng)域,智峪生科區(qū)別于其他合成生物學(xué)平臺(tái)公司的特點(diǎn)是什么?未來如何利用自身的平臺(tái)技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)一步拓展在合成生物學(xué)領(lǐng)域的布局?
王晟博士:區(qū)別在于,我們不僅僅是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化,還有實(shí)驗(yàn)室的智能化,從而大幅提高實(shí)驗(yàn)效率。我可以舉個(gè)簡單的例子來說明。短肽合成是合成生物學(xué)領(lǐng)域里一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。但是目前為止,短肽合成的效率并不高。利用自動(dòng)實(shí)驗(yàn)室來合成短肽的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如直接雇一幫人來做這件事情。原因在于,短肽每一個(gè)位置的氨基酸都不同,合成每一個(gè)氨基酸的條件也很苛刻——不同氨基酸所需要的反應(yīng)條件,催化劑,反應(yīng)溫度、 PH 值等各方面都不太一樣。人做這件事情可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)根據(jù)不同的條件進(jìn)行摸索,但是自動(dòng)化平臺(tái)不行。平臺(tái)遵循的所有程序是寫死的,它只能做一些高度重復(fù)性的工作。
目前,智峪生科正在打造一套自動(dòng)化智慧實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——智匯ZBot。該平臺(tái)旨在實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化——從蛋白質(zhì)序列的設(shè)計(jì)出發(fā),到DNA合成的自動(dòng)化,氨基酸序列的表達(dá),蛋白質(zhì)的合成、純化及最終功能的驗(yàn)證。我們將這個(gè)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)與公司的智山系統(tǒng)深度綁定在一起。在運(yùn)行的過程中,這一套自動(dòng)化平臺(tái)源源不斷地產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將會(huì)反饋到公司的智山系統(tǒng),而智山系統(tǒng)將基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的深度學(xué)習(xí),不斷的優(yōu)化和迭代,從而在實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化,形成完美的閉環(huán)。
另外,隨著智峪生科在合成生物學(xué)平臺(tái)方面的不斷完善,我們同樣可以借助這套智能自動(dòng)化平臺(tái)體系,再重力布局到諸如AI制藥領(lǐng)域等其他領(lǐng)域。當(dāng)前AI制藥領(lǐng)域面臨一些問題,其中一個(gè)就是小分子藥物被設(shè)計(jì)出來之后如何完成高效的生產(chǎn)。剛剛我也提到,利用蛋白設(shè)計(jì)有可能創(chuàng)造出各類生物合成反應(yīng)所需的酶。如此一來,就可以直接利用高效的生物合成方法,生產(chǎn)出我們想要的產(chǎn)物。
仰望星空,
腳踏“AI技術(shù)”實(shí)地
動(dòng)脈網(wǎng):為何選擇加入智峪生科?這個(gè)團(tuán)隊(duì)的哪些特質(zhì)尤其吸引到您?
王晟博士:雖然我是現(xiàn)在正式加盟智峪生科團(tuán)隊(duì),但團(tuán)隊(duì)幾位創(chuàng)始人跟我都有過不同程度的合作,也都是我多年的朋友,公司在發(fā)展過程中一直向我咨詢意見,我也很樂于分享我對未來公司發(fā)展的看法。我一直特別認(rèn)同智峪生科的使命愿景:通過計(jì)算理解生命、通過合成改進(jìn)生命、通過設(shè)計(jì)重構(gòu)生命。現(xiàn)在對我個(gè)人來說天時(shí)地利人和都已經(jīng)具備,正式加入智峪生科也就水到渠成了。
動(dòng)脈網(wǎng):您的加入將為這個(gè)團(tuán)隊(duì)加固哪些方面的已有優(yōu)勢以及注入哪些新的發(fā)展基因?
王晟博士:一方面,智峪生科將繼續(xù)打磨蛋白計(jì)算及設(shè)計(jì)平臺(tái),并通過計(jì)算服務(wù)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)合作并夯實(shí)合成生物學(xué)技術(shù)積累。
我本人對于自己的定位是一個(gè)復(fù)合型人才:本科畢業(yè)于上海交通大學(xué)生命科學(xué)院,學(xué)的是傳統(tǒng)生物學(xué),碩博期間在中科院理論物理所接受了理論物理方面的訓(xùn)練。博士后期間,我在芝加哥大學(xué)TTIC從事研究工作,跟著許錦波老師做AI蛋白質(zhì)預(yù)測方面的研究。2019年回國后,在騰訊 AI Lab 擔(dān)任高級(jí)研究專家。
總的來講,我個(gè)人在科研界、以及產(chǎn)業(yè)界的種種經(jīng)歷積累,與智峪生科的未來發(fā)展是高度契合的——既需要AI算法算力方面的支持,同時(shí)又和濕實(shí)驗(yàn)高度相關(guān)。加盟智峪生科后,除了會(huì)為團(tuán)隊(duì)帶來之前在行業(yè)沉淀的諸多人脈及資源,持續(xù)精進(jìn)公司蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測及設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)外,更在于我們在人工智能結(jié)合合成生物學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展布局。我希望能帶領(lǐng)智峪生科在“仰望星空”的同時(shí),“腳踏實(shí)地”——將自身AI技術(shù)優(yōu)勢延伸至產(chǎn)業(yè),向市場推出具有競爭力的產(chǎn)品。
聲明:動(dòng)脈網(wǎng)所刊載內(nèi)容之知識(shí)產(chǎn)權(quán)為動(dòng)脈網(wǎng)及相關(guān)權(quán)利人專屬所有或持有。未經(jīng)許可,禁止進(jìn)行轉(zhuǎn)載、摘編、復(fù)制及建立鏡像等任何使用。