10亿美元！百图生科与赛诺菲基于大模型共同开发药物发现模型

2023年10月10日，百图生科（BioMap）宣布与赛诺菲达成一项具有突破性意义的战略合作，双方将基于百图生科生命科学大模型（Life Science AI Foundation Model），共同开发用于生物治疗药物发现的领先模型。此次合作，是生命科学领域首次基于大模型（Foundation Model）的商业合作，并提出以模型开发而不是药物研发进展作为里程碑，为大模型时代中独特的MaaS（Model as a Service）商业模式带来新的案例。

根据协议，百图生科将获得1000万美元的预付款和多项近期的模型开发付款。根据达到临床前开发、临床开发、监管和商业里程碑付款等回报，百图生科将获得超过10亿美元的总交易金额。

2020年，百度创始人、董事长兼CEO李彦宏和BV百度风投CEO刘维联合创立百图生科，短短一年，百图生科完成上亿美元A轮融资，同年对外投资百奥智汇和深势科技等前沿生命科学和科技公司。在业务端，百图生科已与晶准生物、和铂医药、领星生物、普瑞基准、新景智源等多家前沿企业建立合作，三年时间，拥有超过1000亿参数AI大模型“x Trimo”的百图生科已经成为AI药企领域不容忽视的一员。

2023年，ChatGPT爆火而引发的人工智能浪潮席卷全球，又让人们看到生成式AI在制药领域的新可能。在生物制药研发中，“反摩尔定律”（Reverse Moore's Law）意味着成功研发一种新药需要耗费10亿美元和10年的时间，也就是常常提到的“双十定律”。

得益于涵盖AI任务模型或大语言模型在内的生命科学AI基础模型，研究人员可以在药物研发过程的各个阶段进行创新，包括靶点发现、分子设计和优化。随着基础模型的成熟，研究人员逐渐获得zero-shot能力，加速药物发现的过程。

本次合作，将利用百图生科的定制化基础模型和世界领先的人工智能专业技术，和赛诺菲的专有数据、蛋白质工程创新和深厚的生物制剂开发经验，创建领先的蛋白质大语言模型和人工智能人物模型，以实现生物制剂设计和多参数优化。

今年3月，百图生科发布生命科学大模型驱动的AIGP——AI Generated Protein（AI生成蛋白质）平台，旨在利用AI设计创新蛋白质的能力与行业伙伴共同研发更多前沿药物和其他生命科学项目，同时驱动AIGP平台的技术进步。

AIGP的背后，是百图生科打造了三年的超过1000亿参数的跨模态大模型“xTrimo”（The Cross-Modal Transformer Representation of Interactome and Multi-Omics），采用4层嵌套结构的设计逻辑。目前，xTrimo已经在抗体结构、抗体功能、药物研发、疾病治疗、细胞学研究等26个下游预测任务中实现了SOTA（state of the art）表现，并且仍在持续迭代和进化中。

利用xTrimo，从跨物种、跨模态的生命信息中学习蛋白质如何构成和实现功能、如何相互作用、如何组合和调控细胞功能的关键规律，从而破解生命的自然语言——蛋白质。据悉，AIGP平台设置了3类功能模块，分别是Function to Protein Design（F2P，根据结构、功能、可开发性等功能指标设计/优化蛋白质）、Protein to Protein Design（P2P，给定抗原等目标蛋白，设计与之以特定方式结合的抗体等蛋白），以及Cell to Protein Design（C2P，给定细胞，发现调控细胞功能的靶点蛋白并设计相应的调控蛋白）。

7月，百图生科蛋白质语言模型 “xTrimoPGLM” 问世，这是生命科学领域第一个也是最大的基础蛋白质语言模型，运用来自数十亿蛋白质序列的1000亿个数据点进行训练。基于GLM( General Language Models )的范式，xTrimoPGLM成功融合了蛋白质理解+蛋白质生成两大类不同任务的预训练方法。最终，在蛋白质结构、蛋白质可发展性、蛋白质相互作用和蛋白质功能4大类共15项蛋白质任务上，xTrimoPGLM 在13个任务领先基线模型，综合表现超过包括Meta的ESM-2等。

xTrimo模型作为生命科学领域中的AI 基础模型，是同类中首个也是最大的模型，为百图生科陆续开发不同目标的大模型提供基础。目前，百图生科利用旗下多种大模型已经在肿瘤多组学、单细胞等领域开启合作应用。

值得注意的是，这并不是赛诺菲第一次与人工智能公司建立合作关系。

最近两年，赛诺菲通过多次收购和合作，与多家AI制药公司、计算机公司、AI医学数据公司展开了全方位合作。

2021年，赛诺菲与Owkin合作，其AI驱动平台使用来自不同医疗中心的患者数据来建立模型并预测患者对治疗的反应。

同年，赛诺菲与百度合作，将百度开发的mRNA优化算法——LinearDesign，用于传染病和癌症mRNA疫苗的研发。

2022年，赛诺菲收购Amunix制药公司，Amunix利用AI来定制药物，这些药物只在肿瘤组织中起作用，而不会伤害正常组织。

同年，赛诺菲与AI制药公司Exscientia达成了一项预付款1亿美元的大规模合作，双方将在肿瘤和免疫学领域开发多达15种候选药物。

同样在2022年，赛诺菲与AI制药公司Insilico Medicine和Atomwise合作，利用其人工智能驱动的平台加速药物开发。

根据公开信息，仅2022年赛诺菲大手笔与AI制药公司合作的4个项目，总规模就达到87亿美元以上，直接付出去的首付就超过了11.4亿美元，占到其当年研发投入的15.83%。其中预计规模最大的一笔，首付款就给出了1亿美元。这在整个AI制药界都是堪称“震撼”的存在。

今年6月，赛诺菲更进一步，宣布“All In”人工智能和数据科学，为病人带来加速突破。其现任首席执行官保罗·哈德逊（Paul Hudson）高调宣布：“我们的目标是成为第一家大规模由人工智能驱动的制药公司。”

对比其他巨头制药公司，礼来的首席执行官David Ricks也在接受采访称，人工智能是他在很长一段时间内看到的“最激动人心的技术之一”，有可能颠覆整个行业。截至目前，礼来在国内AI制药领域投入最大的一笔为与晶泰科技合作的2.5亿美元。

足可以见出赛诺菲在AI制药领域的决心和信心。

在专心投入AI制药领域之前，赛诺菲作为全球最大的疫苗开发公司，却在新冠疫苗开发中屡遭挫折，没能抓住mRNA的疫苗红利，进展和商业化被辉瑞、BioNTech和Moderna甩在身后。

2021年，为了在mRNA领域“咸鱼翻身”，赛诺菲斥资32亿美元收购了mRNA公司Translate Bio，押注新一代mRNA技术。但不久后，赛诺菲认为新冠疫苗市场已趋于饱和，暂停了mRNA新冠疫苗的研发。

据6月公告，赛诺菲将在全公司范围内推动数字化转型，并推出了AI应用程序——plai。目前，在研究方面，赛诺菲建立了多个人工智能程序，通过改进预测模型和自动化耗时来缩短研究时间；在临床方面，越来越多的数字化和利用plai提供的见解使赛诺菲团队能够重新思考如何更好地开展临床试验；在制造和供应方面，赛诺菲正在将质量评估流程数字化。

自1990年首家AI制药公司Schrodinger成立以来，全球AI制药行业经过超30年发展，已进⼊黄⾦时代。

从2015年开始，晶泰科技、亿药科技、星药科技、望石智慧、燧坤制药等一众AI制药初创企业如雨后春笋般涌现。

传统药企也不甘落后，纷纷通过战略合作、股权投资等方式切入AI制药赛道。如药明康德先后投资了多家AI赋能药物研发的公司；恒瑞医药与专门从事人工智能新药设计平台开发的法国Iktos公司达成合作，引进AI新药研发平台。

除此之外，互联网大厂也力求在AI制药研发的蓝海市场中分一杯羹。2020年，此次与赛诺菲合作的百图生科和其对外投资的索元生物由百度发起成立；同年，腾讯推出首个AI驱动的药物发现平台云深智药；阿里巴巴也在这一年与全球健康药物研发中心合作，开发了AI药物研发和大数据平台。此后，华为、字节跳动等其他互联网公司也都先后基于自身AI算法等优势打造了药物研发平台。

2020年后，AI制药行业进入快速发展阶段，赛道开始逐步拥挤。AI+新药企业与药企的合作频次、合作范围、合作深度不断拓展，部分AI+药物研发企业也开始进行独立的药物管线全流程应用与开发，即商业模式为AI Biotech的企业开始出现。

此次百图生科与赛诺菲的合作，是生命科学领域中基于基础模型的最大规模合作。此前，国内AI制药企业晶泰科技也与礼来签署一项AI小分子新药发现合作，针对某个未披露的创新靶点，由晶泰科技利用其特有的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，预付款及里程碑总收益可达2.5亿美元。

放眼全球，诺华与微软合作，利用微软的AI工具来发现、开发和商业化新药；罗氏、Moderna则大手笔收购AI创业公司。制药巨头们正在通过独立开发、收购以及合作开发这三种并行路线，避免自己不在AI驱动的药物研发新浪潮中掉队。

此次百图生科与赛诺菲以模型开发而非药物研发进展作为里程碑的合作，为AI制药公司增加了另一种信心。毕竟，在谨遵“双十定律”的生物医药领域，能够将研发时间缩短的任何技术，都会让无数生物医药公司愿意为其买单。