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降低成本/用AI预测药物在细胞上的作用

2025-11-24 05:01:37大公报
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  图:李煜教授团队设计的预测细胞形态框架(MorphDiff),可预测药物在细胞上的作用,帮助减少细胞实验的操作部分,降低相关的时间消耗和成本。

  香港中文大学计算机科学与工程学系助理教授李煜及其团队,与百度参与发起创立的生命科学大模型公司——百图生科进行三项AI医疗研究,其中AI药物协同预测项目已完成,AI细胞形态预测项目则于今年9月发表,另一项研究正处于修改论文的阶段。李煜教授日前就AI细胞形态预测项目接受《大公报》独家专访时透露,该项目是由自行研发的AI大模型去预测药物在细胞上的作用,细胞的形态会出现哪些变化,帮助减少细胞实验的操作部分,降低相关的时间消耗和成本。

  AI与人类协作 短期内易取得突破

  一款新药从研发到上市需经历三个阶段:临床前研究(药物研究)、临床研究及药物上市。临床前研究主要是药物筛选的阶段,包含药物研究(例如标靶点确认、化合物合成及筛选)、临床前实验(细胞实验、动物实验)以及临床实验审批(IND)三个部分。而AI细胞形态预测项目,可在细胞实验阶段前,用AI去预测哪些药物能对目标细胞达到特定的效果,“甚至是之前还没有见过的药物,也可以预测它的效果,省去传统的实验环节。”李煜说:“如果通过AI已经预测到该药物作用于该细胞是不能产生预期效果(hopeless)的,那可能就不做了。”

  与AI药物协同预测项目所用到的模型不同,AI细胞形态预测项目中的模型,并不涉及预训练和微调的阶段。李煜解释,因其总体的数据量并不是特别大,而预训练和微调AI模型更适合支持大量的数据样本。

  像AI细胞形态预测项目中的AI模型,李煜介绍,主要包含变分自编码器模型和潜扩散模型(见上方预测细胞形态框架图)。当中原理简单而言,有点像教一个小孩怎么去认识世界,“比如说我们训练一个模型,就让AI去识别这个物体,它是一只狗,还是猫?给AI一些图片,然后给AI一些标签,让模型学习两者的映射关系。”

  问及该项目的下一步打算,李煜表示,下一步团队还会与其他机构一齐研究AI模型去预测细胞基因表达的一些变化。而对于整个AI医疗行业发展,李煜认为AI与人类的协作更容易在短期内取得突破。

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