
当前AI发展迅猛,各行业都面临AI带来的挑战。制药行业也不可幸免,但因其行业的特殊性,引入AI后会带来哪些利弊还很难界定。或许对研发而言,筛选靶点、寻找分子以及临床实验设计应该都是AI擅长的,但对工厂而言,是否存在一种可能,即在不新建厂房、不大规模增加设备的情况下,提高现有产线的稳定性和产出效率,如果AI能做到这些就很有意义。
GlobalData最近的一份研究报告指出,AI在制药制造中的主要机会,不是替代已有制造体系,而是提升现有设施的运行表现。例如数字孪生、预测性维护、实时质量监测,正在被用来减少停机、降低浪费、提升批次一致性。制药行业有别于普通企业,引入AI可能会通过新建模型、参数建议甚至自动预警等来提高生产效率,但评估这些措施会不会影响工艺、质量、放行、偏差调查时,绕不过的一个问题是这些活动能不能被验证、被溯源、被解释、被审计?所以说,AI进入制药领域,真正的门槛可能不只是算法,而是GMP。
一、AI在药厂里最先落地的,不一定是“最炫”的场景
从目前公开信息看,制药制造里比较现实的AI应用,大致集中在几类:
第一类是数字孪生。
它可以把一个工艺、设备或产线在虚拟环境中重建出来,结合真实生产数据进行模拟。比如在真正投料、放大或切换批次之前,先在模型中测试可能的瓶颈、参数窗口和异常情形。
第二类是预防性维护。
预防性维护其实是好多药企的薄弱点,由于成本过高,好多预防性维护形同虚设。对于设备的很多异常其实早就藏在温度、振动、压力、电流、运行周期等数据里。AI的价值,是把这些人们难以认知到的早期信号提前识别出来,针对性的开展预防维护以减少非计划停机。
第三类是实时质量监测。
现代化的药厂已经有很多实时监测的设备,相比传统质量控制更多依赖抽样、实验室检测和事后分析,这些监测设备产生的数据通过和AI结合,系统分析传感器和历史批次数据后,可以帮助企业更早识别偏差趋势,把生产、质量问题前移,更好的避免偏差的发生,从而避免了成本的增加。
这几个场景看上去都很美,但真正落地并不容易。对于很多正在设计中的药企,可以相对轻松的将AI系统有计划的整合进现有生产管理链条。但对很多成型药企,面临的可能就是老系统太多、数据质量参差不齐、数据孤岛严重、验证体系没有准备好。其实,做出一个漂亮试点演示项目并不难,难的是把它融进日常生产和质量管理体系里且长期稳定运行。这也是为什么现在行业对AI制造的讨论,已经从“能不能做”转向“怎么合规地做”。
二、监管态度:不抵触但是要讲清楚
美国FDA近几年已经把AI纳入药品全生命周期监管讨论。FDA CDER公开提到,自2016年至2023年期间,他们已经看到超过约500份含AI组件的药品申报,覆盖非临床、临床、上市后和生产制造等环节。
FDA在2025年发布的AI支持药品和生物制品监管决策的指南草案里,强调一个核心概念:context of use,也就是“使用情境”。换句话说,监管最关心的是:这个AI到底用来做什么?它的输出会不会影响安全性、有效性或质量判断?如果影响很大,需要的可信度证据就必须更充分。
这一点对药企来说非常重要。同样一个AI模型,如果只是帮助工程师查看趋势,和直接参与关键工艺参数调整相比,监管要求完全不是一个等级。前者可能只是决策支持,后者就可能进入质量控制甚至注册申报关注的范围。
EMA和HMA关于药品生命周期中AI使用的反思文件,强调以人为中心、符合法规、伦理和基本权利要求。如果AI/ML系统用于药品开发、评估或监测,并且可能影响药品获益-风险平衡,EMA建议企业尽早寻求科学建议或相关监管支持。
更直接与制造相关的是欧盟GMP体系的更新方向。欧盟在EudraLex Volume 4的GMP文件修订中,提出新增专门的AI附录草案,也就是Annex 22。这个草案关注的不是宏观口号,而是非常具体的问题:模型的预期用途怎么定义,训练数据质量如何保证,模型如何选择、训练和验证,性能指标如何设定,测试数据如何管理,部署后如何持续监督,必要时如何进行人工复核。
这说明一件事:AI正在被写进GMP语言体系里。
中国也在推进类似方向。国家药监局2026年发布《关于“人工智能+药品监管”的实施意见》,明确提出推动人工智能与药品监管深度融合,并提到要加快研究制定人工智能在医药产业规范应用的指导原则。这里有一个信号值得企业关注:监管侧自己也在使用AI,同时也会逐步形成对产业侧AI应用的规范要求。
从全球看,监管机构并不反AI。相反,很多机构都在主动试点、建沙盒、出原则、做内部能力建设。但它们的共同态度是:AI可以用,前提是不能把质量责任交给一个黑箱。
三、全球监管对制药AI的共同底线,正在收敛
把FDA、EMA、欧盟、WHO、中国药监部门以及英国、日本等监管动向放在一起看,可以发现几个共同点。
第一,先定义用途,再谈模型。
AI不能以“平台能力”泛泛进入药厂。每一个应用都要说明清楚:用于哪个流程,服务哪个质量目标,输入是什么,输出是什么,谁使用输出,输出是否影响GMP决策。
第二,按照风险分级管理。
如果AI用于设备维护排程、文件检索、趋势提示,和用于放行判断、关键工艺参数控制、偏差根因判断,面临的风险完全不同。监管永远更关心的是AI输出对患者安全、产品质量、供应连续性和法规决策的影响。从风险的角度就要论证清楚。
第三,底座其实是数据治理。
AI模型的问题,很多时候不是模型本身,而是数据。训练数据是否完整、代表性是否足够、来源是否可追溯、是否存在偏差、数据完整性是否符合GMP要求,这些都会直接影响模型可信度。药厂里的数据不是“IT资产”那么简单,它已经是质量体系的一部分,以前的数据可能只是数字资产的一部分,是死的,现在在AI的加持下,数据像是有了生命。
第四,验证不是上线前做一次就结束。
这类验证没有先例可以参考。传统计算机化系统强调验证,AI同样需要验证,但AI还多了一个生命周期问题。模型上线后,真实环境会变化:例如原料批次变了,设备状态变了,工艺微调了,人员操作习惯变了,数据分布也可能会变。模型性能要持续监测,发现漂移要有处理的机制,重新训练要进入质量体系中的变更控制等等。
第五,人工监督不能只是一句口号。
很多企业喜欢写“human-in-the-loop”,但监管真正关心的是什么?是人在什么节点介入?有没有权力推翻模型建议?复核标准是什么?复核记录在哪里?如果人只是形式上点了确认,却没有足够信息判断模型输出是否合理,这种人工监督没有意义。这一点可能是真正实施的难点。
第六,解释性和可审计性必须足够。
不一定要求制药行业对每个模型都完全透明,但必须能解释到足以支持质量决策、偏差调查和监管检查的程度。而且至少要讲清楚模型为什么用于这个场景?依据哪些数据?性能边界在哪里?什么时候不该相信它?
第七,供应商不能替企业背质量责任。
很多AI系统来自外部供应商。供应商可以提供工具、模型和技术支持,但药品上市许可持有人、生产企业和质量负责人不能因此把责任外包。供应商资质、开发过程、维护策略、网络安全、数据权限、服务变更,都应纳入供应商管理和质量协议。
四、对药企来说,最务实的做法是什么?
如果一家药企现在准备推进AI制造,建议不要一开始就追求“大而全”的智能工厂叙事。更现实的路径,是先选清楚几个高价值、低争议、证据链容易建立的场景。
比如,先从预测性维护、能耗优化、偏差趋势识别、非关键参数预警、文件智能检索、培训辅助这些场景入手。它们能较快产生价值,也相对容易设置人工复核和质量边界。
但只要AI开始影响GMP活动,就应该建立一套最基本的“AI质量档案”。至少包括:
模型的预期用途;
数据来源和数据质量评估;
训练集、验证集、测试集的管理逻辑;
模型选择理由和性能指标;
已知局限和不适用场景;
人工复核机制;
审计追踪和日志;
变更控制规则;
上线后性能监测计划;
异常输出、模型漂移和停用机制。
这套东西听起来像负担,但实际上是企业保护自己的方式。没有这些文件,AI项目很容易停留在创新展示层面;有了这些文件作为基础,它才有机会进入真正的日常生产,由小及大,一边积累应用经验AI扎根落地,一边试着逐渐扩大应用场景。
还要谨慎对待数字孪生。就像我们文章开始说的,如果它只是用于工艺理解、培训或方案比较,监管关注点相对可控;但如果它输出的模拟结果被用于确定工艺参数、支持放大、调整控制策略,甚至影响注册资料或商业化生产决策,那就必须有更严肃的模型验证、知识管理和变更控制,因为监管的触角是一定会触及这些内容的。不要把数字孪生当成“高级PPT”。在药厂里,它最终要回答的是:它能不能提高工艺理解?能不能减少不确定性?能不能在质量体系里留下可信证据?实现AI超过人工的那部分价值。
五、AI不是用来替代GMP,而是让GMP更早看到风险
制药行业对AI的真正期待,不应该是“少几个人”或者“自动做决定”。让风险更早暴露,让偏差更早被发现,让工艺理解更深,让质量体系从事后纠偏更多转向事前预防,这些方面才是最值得做且最有价值的部分。
这与GMP的理念并不冲突。恰恰相反,好的AI应用应该强化GMP,而不是绕开GMP。未来几年,AI在药品制造中的分水岭会越来越明显。一类企业会把AI当成单点工具,做几个试点,做完就停在报告里。另一类企业会把AI放进质量体系、数据治理、工艺验证、供应商管理和人员培训中,让它成为日常运营的一部分。
估计监管真正希望看到的,大概率也是后者。
因为在药品制造里,技术再先进,最后都要回到那句老话:药品质量不是检验出来的,而是设计和制造出来的。
AI如果能帮助企业更好地设计、更稳定地制造、更及时地发现风险,它就不再是一个噱头,而是下一阶段制药质量管理的重要工具。
夜雨聆风