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从1300万天到0.25秒:AI制药的下半场,不在"生成"在"判断"

从1300万天到0.25秒:AI制药的下半场,不在"生成"在"判断"
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AI制药生物制造

1300万天到0.25秒

AI制药的下半场,不在"生成"在"判断"

1300万天,和0.25秒。

如果有人告诉你,同一道计算题,老方法要花1300万天,新方法只要0.25秒,你会怎么想?

这不是科幻小说。

2026年9月,国内AI for Science企业分子之心在《Science Advances》发表论文,公布其反应性分子动力学平台QuantaMind。

按照传统量子力学计算复杂度外推,处理十万原子级体系,单步计算时间可能需要千万天量级;而QuantaMind在A100 GPU上,同样规模体系的单步计算时间约为0.25秒。

这里的0.25秒,是分子之心披露的10万原子体系单个分子动力学时间步的benchmark;1300万天,则是按照传统量子计算复杂度进行的估算。不是两台机器真正跑了一遍对照实验。

即便把戏剧性拿掉,这个数字依然指向一个重要趋势:过去算不起的问题,正在进入可以反复计算、筛选和迭代的区间。

而数字之外,还有一个更值得关注的方向:当AI越来越会"生成"分子之后,真正昂贵的,已经不是设计,而是判断。

PART 01

快、准、大,过去为什么只能三选二?

要理解这件事为什么重要,得先说分子模拟里一个经典的三角矛盾。

量子力学方法很准。像DFT(密度泛函理论)这样的计算,可以从电子层面描述化学反应,真正看到化学键怎么断、怎么成。但随着原子数量增加,计算量迅速膨胀。一个蛋白质加上水、离子、底物,轻易就是几万甚至几十万个原子。越接近真实世界,越算不起。

经典分子动力学快得多,可以模拟更大的体系、更长的时间。但经典力场通常把原子之间的化学键关系预先定义好了,擅长回答"这个蛋白质怎么摇摆""这个分子会不会从口袋里跑出来",却不天然擅长回答"这根化学键什么时候断"。

偏偏化学反应最核心的事情,就是成键与断键。

所以过去几十年,计算化学一直在找一个答案:能不能拥有接近量子力学的精度,同时又获得接近经典分子动力学的速度?

机器学习势函数正在试图填这个缺口。核心思路是用机器学习模型拟合量子力学的势能面,在保持接近DFT精度的同时,获得远超传统量子计算的速度。QuantaMind是这条路线上2026年的最新案例。

论文显示,它不仅模拟了普通分子运动,还重现了质子转移、酸碱中和等化学反应过程。在PET水解酶体系(17,792个原子)中,它重现了完整的酶催化循环,包括质子转移以及化学键的形成和断裂。

以前我们更多在问:这个酶长什么样?

现在开始有机会问:这个酶到底是怎么把反应催化出来的?

分子计算正在沿着一条越来越深入的路线往前走。

结构预测告诉我们"它长什么样",分子动力学告诉我们"它怎么运动",反应性分子动力学进一步追问"化学键怎么断、怎么成,反应到底怎么发生"。

从照片,到运动影像,再到化学反应的慢镜头。越往后,对精度、采样能力和计算效率的要求越高。

PART 02

设计越便宜,验证越贵

过去几年,AI制药最热闹的地方是"生成"。

给模型一个靶点,它可以批量吐出大量小分子、抗体、蛋白质候选物。设计速度越来越快。

但这同时带来了一个新的问题。

一个模型一天可以给出成千上万个候选分子,实验室却不可能把它们全部合成出来,再一个一个测。

2026年8月,Anthropic公布了Claude蛋白设计研究的实验数据:15个靶点中14个获得了经确认的结合剂;最终,1,320个设计中获得354个经实验确认的binder,约占26.8%。

在Anthropic分别统计的实验设置中,Mythos Preview多靶点模式的命中率为26.7%,而当前蛋白质设计campaign的典型命中率约为10%到15%。

看起来很漂亮。但同一组数据里藏着一个更值得玩味的细节:其中一个靶点MBP(麦芽糖结合蛋白),90个设计,没有一个被确认结合。命中率从高达90%到低至0%,取决于你碰到的是什么靶点。

平均命中率不错,不意味着每个新问题都容易。更不意味着"结合成功"等于"功能成功"等于"药物成功"。

Anthropic自己在报告里写得很清楚:计算设计已经大幅提速,但湿实验验证仍需数周。

AI把"提出答案"的边际成本打下来了,于是产业价值开始向"排除错误答案"迁移。

一些团队的研发逻辑正在从"生成→实验",变成"生成→计算筛选→机制模拟→湿实验→数据回流→再设计"。

2026年9月,2024年诺贝尔化学奖得主David Baker与基因组学家Jay Shendure等牵头启动AI BioDesign项目。

该项目获得近9500万美元、为期五年的支持,目标并不是再造一个单独的AI模型,而是把AI、大规模生物实验和开放数据连成一个持续迭代的闭环。

据媒体对AI BioDesign实验室的报道,一次实验已经可以在单个混合体系中并行测试约600万条设计序列。

下一阶段的竞争,拼的是"模型+计算+实验+数据闭环"。

当然,距离真正"算懂生命"还非常远。

机器学习力场的泛化能力、不同化学空间的可靠性、长时间尺度模拟、与真实实验体系之间的偏差,都仍然需要持续验证。现在远不是宣布"化学反应已被AI攻克"的时候。

PART 03

生物制造最终看的是制造成本

如果把视线从创新药移到生物制造,这件事的意义可能更直接。

因为生物制造的核心工具之一,就是酶。

今天做酶工程,一种常见的方法是:找到一个酶,确定几个可能的重要位点,然后突变、表达、检测。效果不好,再改。本质上仍然带有很强的"试"的成分。

如果反应性模拟能力继续成熟,酶工程就可能从"相关性驱动的筛选"向"机制驱动的设计"迁移。知道"A123V有效",还要能回答:它有没有改变活性位点的几何结构?有没有影响质子传递路径?有没有降低某一步反应的能垒?

对生物制造而言,真正有价值的不是把某个酶的活性提高30%,而是这个30%最终有没有变成更高的底物转化率、更低的酶添加量、更宽的温度和pH窗口、更少的副产物、更轻的纯化负担,以及最终更低的单位制造成本。

从分子层,到酶层,到工艺层,到经济层。这条链路走通了多少,决定了AI对生物制造的价值到底有多大。

2026年9月21日,深圳粒影生物联合思朗科技、深圳先进技术研究院等发布Physical AI基础设施方案,把分子模拟、AI计算、高通量实验和数据生产接入闭环。粒影生物进一步披露,其"设计→合成→验证"流程可实现24小时迭代。

参考文章:粒影生物创始人:有能力把大量设计快速变成实验,并不断筛掉错误答案

这说明QuantaMind并不是一个孤立现象。这个领域的基础设施方向,正在从"给模型算力",走向"给模型物理世界"。

PART 04

预测、生成、理解、验证

过去几年,AI在生命科学里走出了一条清晰的路线。

预测:从序列和分子信息出发,预测结构和性质。

生成:从功能需求出发,创造新的候选分子。

理解:进一步追问它为什么运动、为什么结合、为什么发生反应。

验证:让这些计算世界里的答案回到真实实验中,接受物理世界的检验。

而AI正在做的一件越来越重要的事情,是在真正昂贵的实验验证之前,帮助我们更早排除错误答案,把实验资源留给更值得验证的候选物。

AlphaFold让我们第一次大规模"看见"蛋白质。生成式AI开始让我们创造自然界不存在的蛋白质。现在,反应性模拟又试图让AI进一步理解:这些分子为什么运动、为什么结合,又为什么发生反应。

AI正在让提出答案变得越来越便宜。但生命科学不会因此变成一个纯粹的计算问题。相反,当设计越来越快,真正稀缺的可能会转向判断、实验和高质量数据。

对产业来说,最后一道题始终没有变:算出来的世界,能不能在实验室里发生;实验室里发生的事情,能不能在工厂里赚钱。

核查备注

1. QuantaMind论文:Xia S, et al. "Quantum-accurate atomistic modeling of enzyme catalysis using a machine learned potential." Science Advances, 2026, 12(37): eaeg3595. 发表日期2026年9月11日。PETase体系17,792个原子、完整催化循环均来自论文原文。

2. "1300万天→0.25秒":0.25秒为分子之心披露的10万原子体系单个MD时间步benchmark(A100 GPU);1300万天为按传统量子计算复杂度外推的估算值,非实测对照。文章已在正文首次出现时加注释说明。

3. Anthropic Claude蛋白设计研究:数据来自Anthropic官网(2026年8月发布)。15个靶点中14个获得binder;1,320个设计中获得354个经确认binder(354/1320≈26.8%,系计算结果,非Anthropic官方定义指标);Mythos Preview多靶点模式命中率26.7%,Opus 4.8为22.6%,单靶点模式35.1%;典型蛋白质设计campaign命中率约10%-15%。MBP靶点90个设计零确认结合。湿实验验证仍需数周(Anthropic官方原话)。来源:anthropic.com/research/Claude-accelerates-protein-design

4. David Baker AI BioDesign项目:2026年9月3日对外亮相。牵头方为Allen Institute、华盛顿大学、Fred Hutch癌症中心;David Baker(2024年诺贝尔化学奖得主)和Jay Shendure(基因组学家)共同领衔。近9500万美元、五年资助。"600万条序列并行测试"来自媒体对实验室的报道,非官方项目页面核心披露。来源:ipd.uw.edu

5. 粒影生物Physical AI基础设施:2026年9月21日在深圳发布。联合方为上海思朗科技、深圳先进技术研究院、深圳市光明科学城发展建设有限公司。"设计→合成→验证24小时迭代"来自粒影生物企业披露(美通社通稿)。来源:美通社通稿(2026年9月25日发布)

6. AlphaFold 3:Abramson J, et al. "Accurate structure prediction of biomolecular interactions with AlphaFold 3." Nature, 2024. 发表日期2024年5月8日。

芳博士

生物制造产业观察

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