“AI%2B机器人”赋能生命科学和新材料产业数字化革新.pdf

1819上海信息化上海信息化众所周知，生物医药领域存在“双十定律”，即研发一种创新药的完整周期至少需要10年、花费10亿美元。不仅如此，约90%的药物会在临床试验阶段失败。近年来，以机器学习、深度学习等为代表的AI（人工智能）技术逐步替代大量实验，对药物结构、功效等进行快速分析，彻底颠覆并改变了传统的药物研发模式。人工智能作为引领未来的战略性技术，是新一轮产业变革的核心驱动力。上海市数字经济发展“十四五”规划提出，重点聚焦制药、精准治疗、智慧康养等领域，加快人工智能制药布局，提升药物研发效率，创造生命健康新发展空间。如今，人工智能、大数据、云计算等技术已在药物创新方面崭露头角，在整个药物研发产业链上的各环节都取得突破性成果，也验证了技术可行性。随着AI、机器人技术逐渐“接力”参与到药物研发过程中，并且不断加深与医疗健康领域的融合，药物研发时间可大大缩短，研发成本持续降低，成功率也随之提高。作为以AI和机器人驱动创新的科技公司，晶泰科技一直致力于实现生命科学和新材料领域的数字化与智能化革新，为全球生物医药和新材料发现等产业提供创新技术、服务及产品。SAIL（Super AI Leader，卓越人工智能引领者）奖作为世界人工智能大会的最高奖项，坚持“追求卓越、引领未来”理念，在全球范围发掘人工智能领域具有高度认可和美誉、具有提升人类福祉意义的项目。晶泰科技智能化自动化药物研发平“AI+机器人”赋能生命科学和新材料产业数字化革新文 邱钟琪 李康玉在 2023 世界人工智能大会开幕式上，凭借在前沿科技领域的创新探索以及科学智能应用的先锋实践，晶泰科技智能化自动化药物研发平台获得大会最高荣誉 SAIL 奖。与此同时，晶泰科技 AI 药物研发自动化解决方案亦入选“镇馆之宝”。台（晶泰智药）基于量子物理、人工智能、云计算及大规模实验机器人集群等前沿技术与能力，让药物研发更智能，荣获2023世界人工智能大会SAIL大奖。晶泰智药：让药物研发更智能，让生物创新触手可及晶泰科技首创智能算法、自动化实验与专家经验相结合的智能化自动化药物研发平台，旗下“晶泰智药”品牌专注于以先进AI技术落地创新药物早期研发，有智能化自动化创新小分子药物发现的ID4Inno和致力于下一代创新抗体药物发现的XupremAb两大特色技术平台，以人工智能、云计算、大数据等新技术为抓手，以缩短药物研发周期、降低试错成本、提升研发成功率为目标，助力药物研发向计算密集型和自动化密集型转变。晶泰科技智能化自动化药物研发平台（晶泰智药），以更高效率、更低成本探索更广阔的化学空间，已开发出数百个智能算法模型，其中十余项AI算法处于世界领先水平。在晶泰科技已建成的自动化实验室里，数百台自动化机器人工站已投入生物医药研发多个场景。自动化实验在促进药物研发管线扩大化学空间探索广度的同时，大大减少湿实验的数量，从而加速药物发现DMTA（Design、Make、Test、Analyze，设计、合成、测试、分析）循环。晶泰科技已与众多跨国药企、国内知名药企、先锋Biotech（生物科技）企业合作，参与创新药管线超过180条，服务客户超过400家，全球排名前20的跨国药企中有15家已与晶泰科技建立合作。在全球首款获美国FDA（Food and Drug Administration，食品药品监督管理局）批准上市的新冠小分子口服药Paxlovid的研发过程中，晶泰科技团队与辉瑞科学家联手，仅用6周时间就确认了药物优势晶型，显著缩短研发周期，加速药物上市。近期，晶泰科技与知名药企Eli Lilly（礼来）就某个未披露的创新靶点展开AI小分子新药发现合作，利用晶泰智药小分子药物发现平台ID4Inno研发首创新药，填补未满足的临床用药需求。该合作预付款及里程碑付款总收益可达2.5亿美元，刷新了中国AI制药单管线金额纪录。在创新抗体药物发现方面，晶泰科技基于类GPT技术自主开发了全球首个在真实药物研发管线中全场景落地的大分子药物生成式AI模型ProteinGPT2.0，在抗体发现、抗体工程、抗原设计、蛋白从头设计等多个场景中表现优异，并在高通量自动化实验集群支持下飞速迭代。WA I C 2 0 2 31819上海信息化上海信息化众所周知，生物医药领域存在“双十定律”，即研发一种创新药的完整周期至少需要10年、花费10亿美元。不仅如此，约90%的药物会在临床试验阶段失败。近年来，以机器学习、深度学习等为代表的AI（人工智能）技术逐步替代大量实验，对药物结构、功效等进行快速分析，彻底颠覆并改变了传统的药物研发模式。人工智能作为引领未来的战略性技术，是新一轮产业变革的核心驱动力。上海市数字经济发展“十四五”规划提出，重点聚焦制药、精准治疗、智慧康养等领域，加快人工智能制药布局，提升药物研发效率，创造生命健康新发展空间。如今，人工智能、大数据、云计算等技术已在药物创新方面崭露头角，在整个药物研发产业链上的各环节都取得突破性成果，也验证了技术可行性。随着AI、机器人技术逐渐“接力”参与到药物研发过程中，并且不断加深与医疗健康领域的融合，药物研发时间可大大缩短，研发成本持续降低，成功率也随之提高。作为以AI和机器人驱动创新的科技公司，晶泰科技一直致力于实现生命科学和新材料领域的数字化与智能化革新，为全球生物医药和新材料发现等产业提供创新技术、服务及产品。SAIL（Super AI Leader，卓越人工智能引领者）奖作为世界人工智能大会的最高奖项，坚持“追求卓越、引领未来”理念，在全球范围发掘人工智能领域具有高度认可和美誉、具有提升人类福祉意义的项目。晶泰科技智能化自动化药物研发平“AI+机器人”赋能生命科学和新材料产业数字化革新文 邱钟琪 李康玉在 2023 世界人工智能大会开幕式上，凭借在前沿科技领域的创新探索以及科学智能应用的先锋实践，晶泰科技智能化自动化药物研发平台获得大会最高荣誉 SAIL 奖。与此同时，晶泰科技 AI 药物研发自动化解决方案亦入选“镇馆之宝”。台（晶泰智药）基于量子物理、人工智能、云计算及大规模实验机器人集群等前沿技术与能力，让药物研发更智能，荣获2023世界人工智能大会SAIL大奖。晶泰智药：让药物研发更智能，让生物创新触手可及晶泰科技首创智能算法、自动化实验与专家经验相结合的智能化自动化药物研发平台，旗下“晶泰智药”品牌专注于以先进AI技术落地创新药物早期研发，有智能化自动化创新小分子药物发现的ID4Inno和致力于下一代创新抗体药物发现的XupremAb两大特色技术平台，以人工智能、云计算、大数据等新技术为抓手，以缩短药物研发周期、降低试错成本、提升研发成功率为目标，助力药物研发向计算密集型和自动化密集型转变。晶泰科技智能化自动化药物研发平台（晶泰智药），以更高效率、更低成本探索更广阔的化学空间，已开发出数百个智能算法模型，其中十余项AI算法处于世界领先水平。在晶泰科技已建成的自动化实验室里，数百台自动化机器人工站已投入生物医药研发多个场景。自动化实验在促进药物研发管线扩大化学空间探索广度的同时，大大减少湿实验的数量，从而加速药物发现DMTA（Design、Make、Test、Analyze，设计、合成、测试、分析）循环。晶泰科技已与众多跨国药企、国内知名药企、先锋Biotech（生物科技）企业合作，参与创新药管线超过180条，服务客户超过400家，全球排名前20的跨国药企中有15家已与晶泰科技建立合作。在全球首款获美国FDA（Food and Drug Administration，食品药品监督管理局）批准上市的新冠小分子口服药Paxlovid的研发过程中，晶泰科技团队与辉瑞科学家联手，仅用6周时间就确认了药物优势晶型，显著缩短研发周期，加速药物上市。近期，晶泰科技与知名药企Eli Lilly（礼来）就某个未披露的创新靶点展开AI小分子新药发现合作，利用晶泰智药小分子药物发现平台ID4Inno研发首创新药，填补未满足的临床用药需求。该合作预付款及里程碑付款总收益可达2.5亿美元，刷新了中国AI制药单管线金额纪录。在创新抗体药物发现方面，晶泰科技基于类GPT技术自主开发了全球首个在真实药物研发管线中全场景落地的大分子药物生成式AI模型ProteinGPT2.0，在抗体发现、抗体工程、抗原设计、蛋白从头设计等多个场景中表现优异，并在高通量自动化实验集群支持下飞速迭代。WA I C 2 0 2 32021上海信息化上海信息化自动化数智实验室：AI+机器人，加速产业数字化、智能化为了解决AI制药多为干实验（芯片计算类实验）、少有湿实验（物理实验室）的劣势，以及实验标准化过程中数据缺失、数据平衡性的问题，晶泰科技自2018年开始全面布局实验室，搭建针对性获得真实世界数据的能力，并于2019年开启探索智能自动化实验室的自主研发之路。晶泰科技从零开始完全自主研发自动化实验室操作调度系统，并与国内外科研机构开展合作，解决了实验室自动化领域中包括过程流水线难、超高柔性、持续非标、温湿度复杂、多信息源采集及反应、精细要求超高等在内的一系列难题。晶泰科技在深圳、上海、北京三地已建立多个实验室，总面积超16000平方米。其中，自动化实验室也在上海、深圳两地相继落地并逐步扩大。目前，晶泰科技自动化数智实验室建成面积逾5000平方米，涵盖机器人工作站数百台，取得自动化相关专利百余项，已成功在制药、化工、检测、功能材料、生物基材料等行业应用，正在积极探索新材料、新能源等领域，如陶瓷材料、锂离子电池和钙钛矿电池等。在晶泰科技自动化数智实验室里，人工智能设计生成的分子，将由机器人工作站进一步完成合成制造等流程。通过自主研发的云端软件控制系统，研发人员可以远程操控机器人工作站和具有串联功能的AGV（Automated Guided Vehicle，自动导引运输车）小车，724小时不间断运行。一方面，自动化实验可解放研发人员双手，研发人员更少从事简单重复实验，而更专注于对数据的分析；另一方面，实验可全程记录标准化、可追溯的过程数据和正负结果数据，供人工智能算法模型不断学习迭代，更好地设计反应路线、优化反应过程，形成人工智能、自动化实验、数据的互相正反馈。当前，工业企业发展已经从大规模制造转变到大规模定制，其发展过程中主要面临两方面的挑战，一是关联制造企业形成的复杂制造资源网络的动态性质难以评估，二是工业互联网平台下制造资源网络的供需匹配与优化困难。其中，复杂生产的变量、工厂生产组织与调度、大规模工业车间调度问题都是制造业面临的重要问题，涉及如何安排生产设备和任务调度。传统的车间调度算法主要基于启发式规则和优化算法解决这些问题，然而面对复杂的生产环境和动态需求时，传统算法的效果有限，亟需开发新的决策控制算法。传统决策控制算法传统解决车间调度问题的方式通常涉及启发式规则和优化模型的组合，主要有启发式规则、图论算法、遗传算法、线性规划和整数规划等。启发式规则，是基于经验和专业知识，制定一系列启发式规则来指导调度决策。这些规则可以包括最早截止时间优先、最短处理时间优先、最早开始时间优先等。启发式规则通过简单的规则和策略，可以快速生成调度方案，但可能无法找到全局最优解。图论算法，可以将车间调度问题建模为图论问题，使用算法（如最短路径算法或最小生成DOS 决策优化引擎，驱动工业数智化转型升级文 谢海琴 陈辉 何梁日前，“基于卡奥斯工业大脑的 DOS 决策优化引擎”项目亮相 2023 世界人工智能大会，并一举摘得“SAIL 之星”大奖，为人工智能、数字孪生等技术融合发展提供了创新经验。DOS 数字孪生解决方案的赋能案例已在汽车、智能装备、家电、矿山等八大行业实现落地，为推动智能制造、绿色制造示范工厂建设，助力工业企业数智化转型做出了积极贡献。WA I C 2 0 2 3科学是一门以实验研究为基础的学科。人工智能和自动化实验相辅相成，不仅帮助研发人员解决现有问题，更有助于进一步激发研发人员的创造力和好奇心，发现新的问题与方向，推动科学研究不断向前，加速研究范式迭代创新。晶泰科技的自动化数智实验室仍在高速迭代中，以月均1至