隨著創(chuàng)新藥物研發(fā)日益受到重視，以及人工智能（AI）技術(shù)的迅速發(fā)展，AI賦能制藥的大趨勢愈發(fā)明顯。由于AI制藥相較傳統(tǒng)制藥可以大幅減少研發(fā)投入及時間成本，提高新藥研發(fā)效率和成功率，近年來AI制藥在資本市場的熱度逐漸上升。

在國際上，AI制藥類企業(yè)持續(xù)吸引資本加碼，例如薛定諤（Schrodinger，SDGR）公司在2020年2月叩開了納斯達克大門，成為行業(yè)內(nèi)第一家計算藥物研發(fā)上市公司，目前市值約22億美元。

本土賽道上，三類企業(yè)成為AI制藥市場的有力競爭者。隨著政策驅(qū)動及各利好因素的疊加助力，中國AI制藥的潛在空間正在逐步打開。

AI制藥或?qū)⒊蔀樾滤幯邪l(fā)主流方式

AI制藥優(yōu)化新藥研發(fā)效率，未來或?qū)⒊蔀閯?chuàng)新藥研發(fā)的主流方式，重點研發(fā)領(lǐng)域為慢性病和癌癥用藥

AI制藥是指將自然語言處理、機器學(xué)習(xí)及大數(shù)據(jù)等人工智能技術(shù)應(yīng)用到制藥領(lǐng)域各環(huán)節(jié)，以提高、優(yōu)化新藥研發(fā)的效率及質(zhì)量，降低臨床研究失敗概率及研發(fā)成本。

AI制藥的應(yīng)用場景主要包括藥物研發(fā)、用藥安全、供應(yīng)鏈管理、商業(yè)拓展、個性化診療及監(jiān)管審批六個方面，其中藥物研發(fā)及用藥安全是AI技術(shù)在制藥環(huán)節(jié)的主要應(yīng)用場景。藥物研發(fā)包括靶點確認、基于表型的藥物發(fā)現(xiàn)、分子生成、化學(xué)反應(yīng)設(shè)計、化合物篩選、ADMET（藥物的吸收、分配、代謝、排泄和毒性）性質(zhì)預(yù)測，用藥安全則涉及臨床試驗、藥物風(fēng)險評估及真實世界研究。

AI制藥通過應(yīng)用AI技術(shù)，對化合物的結(jié)構(gòu)、藥物作用機制、基因等海量數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化分析處理，從而快速精準地確定靶點、篩選最佳化合物分子、預(yù)測藥代動力學(xué)性質(zhì)。因此，AI制藥大幅縮短了藥物研發(fā)各環(huán)節(jié)所需周期，降低企業(yè)在研發(fā)新藥時的成本投入，同時提高藥物研發(fā)的成功率、降低新藥研發(fā)風(fēng)險，提升企業(yè)的投資回報率，相較于傳統(tǒng)制藥在新藥研發(fā)領(lǐng)域擁有顯著優(yōu)勢。一般而言，AI技術(shù)在研發(fā)過程中的滲透率越高，藥物研發(fā)的效率越高。

目前在研的AI制藥項目廣泛分布在癌癥、呼吸系統(tǒng)、抗感染、精神障礙、免疫系統(tǒng)、眼科、心血管、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、藥物副作用研究等多個領(lǐng)域，其中癌癥和精神疾病治療領(lǐng)域的AI制藥合作項目占比最高，分別為29%和27%，其次為心血管疾病治療領(lǐng)域，占比為13%。

隨著AI應(yīng)用成熟度的提升，未來AI技術(shù)在制藥領(lǐng)域的滲透率將不斷提高，AI制藥或?qū)⒊蔀閯?chuàng)新藥研發(fā)的主流方式。

三大主體分據(jù)AI制藥市場

AI制藥的應(yīng)用可以追溯到20世紀80年代，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，隨著AI技術(shù)的不斷成熟以及資本市場對該行業(yè)信心的不斷增加，當前AI制藥已步入快速發(fā)展期

當前國內(nèi)外AI制藥市場的主要入局者有三類，即大型藥企、AI制藥初創(chuàng)企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)，其中大型藥企又分為傳統(tǒng)藥企和CRO企業(yè)。根據(jù)Deep Phar ma Intel l igence的數(shù)據(jù)，截至2022年第一季度，全球參與AI藥物研發(fā)的大型藥企超過56家，其中包括逾36家傳統(tǒng)藥企和20家CRO企業(yè)；相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)超31家；AI制藥初創(chuàng)企業(yè)超過495家。

大型藥企

隨著國內(nèi)外大型藥企逐漸意識到AI技術(shù)在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用價值，越來越多的傳統(tǒng)藥企和CRO企業(yè)涌入AI制藥領(lǐng)域，全球范圍內(nèi)AI制藥項目數(shù)量逐年遞增。其中，大型藥企以外資跨國企業(yè)為主，本土藥企在該領(lǐng)域的涉足相對較為謹慎。

大型藥企進入市場的方式主要有三種：一是內(nèi)部自建AI研發(fā)團隊，如諾華和葛蘭素史克是業(yè)內(nèi)較早設(shè)立自己的AI部門的藥企；二是對外部AI制藥初創(chuàng)企業(yè)進行投資并購，如復(fù)星醫(yī)藥今年宣布在與英矽智能合作的同時將向其進行股權(quán)投資；三是與互聯(lián)網(wǎng)巨頭或AI初創(chuàng)公司合作，如正大天晴通過與阿里云合作獲得一種全新的化合物篩選方法，藥明康德和Schrdinger合資成立了Faxian Therapeutics以加速新藥發(fā)現(xiàn)等。

AI制藥初創(chuàng)企業(yè)

AI制藥初創(chuàng)企業(yè)作為市場的核心主體，通常利用自身的AI技術(shù)優(yōu)勢進入制藥場景中的一個或多個環(huán)節(jié)，一般以與大型藥企合作的形式進入市場。

AI制藥初創(chuàng)企業(yè)的商業(yè)能力主要體現(xiàn)在兩方面：一是AI技術(shù)服務(wù)的能力，技術(shù)優(yōu)勢越明顯，越能獲得大型企業(yè)合作方的青睞；二是自研管線，轉(zhuǎn)型為創(chuàng)新藥研發(fā)中心或藥企后，進一步擴大行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢。

近年來，越來越多在AI制藥領(lǐng)域有所布局的傳統(tǒng)藥企和CRO企業(yè)選擇與頭部AI制藥初創(chuàng)企業(yè)合作，旨在最大程度節(jié)省研發(fā)成本，利用雙方優(yōu)勢提升新藥研發(fā)效率。如2022年初，本土大型藥企復(fù)星醫(yī)藥與知名AI制藥公司英矽智能達成戰(zhàn)略合作，將針對四個指定靶點以AI驅(qū)動藥物研發(fā)，并共同開發(fā)合作英矽智能的QPCTL項目，項目首付款高達1300萬美元，刷新了國內(nèi)該領(lǐng)域交易記錄。

互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)

近年來國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭相繼對AI制藥領(lǐng)域展開布局，其進入市場的方式主要有對AI初創(chuàng)企業(yè)進行投資、自主研發(fā)建立AI制藥平臺及與外部機構(gòu)合作研發(fā)AI制藥項目三種。

在本土互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)中，騰訊、華為、百度均已開發(fā)出AI制藥平臺；阿里云則是與全球健康藥物研發(fā)中心合作開發(fā)AI藥物研發(fā)和大數(shù)據(jù)平臺。

互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)在AI制藥領(lǐng)域的研究主要集中在新藥研發(fā)環(huán)節(jié)，其在AI制藥領(lǐng)域所必需的數(shù)據(jù)庫、云計算等AI技術(shù)領(lǐng)域較AI制藥初創(chuàng)企業(yè)和大型藥企而言，擁有得天獨厚的優(yōu)勢。

預(yù)計未來互聯(lián)網(wǎng)巨頭在AI制藥領(lǐng)域的活躍度和滲透率將更高，它們將利用自身在算法和算力上的優(yōu)勢持續(xù)推動該領(lǐng)域發(fā)展。

我國AI制藥潛在空間逐步打開

近年來，我國先后出臺一系列政策，推動人工智能領(lǐng)域和制藥領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，為AI制藥行業(yè)興起奠定基礎(chǔ)

相較于世界范圍，我國在AI制藥領(lǐng)域的起步較晚，本土企業(yè)對于該領(lǐng)域的涉足也相對較為謹慎。但近幾年政府相繼出臺一系列宏觀政策，進一步加快了傳統(tǒng)制造向智能制造的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，資本市場對于AI制藥的信心逐漸增強，行業(yè)內(nèi)涌現(xiàn)大批AI制藥初創(chuàng)企業(yè)，同時不斷有大型藥企和互聯(lián)網(wǎng)巨頭加入AI制藥隊伍，我國AI制藥的潛在市場正被逐漸打開。據(jù)頭豹研究院統(tǒng)計，2019年，AI制藥潛在市場空間達1633億元（以銷售額計），較2018年提高6.5%；2020年受疫情影響市場空間有所回落，下降至1448億元。

AI制藥的市場增速和空間與創(chuàng)新藥市場占比、AI技術(shù)迭代升級都息息相關(guān)。頭豹研究院預(yù)計，根據(jù)目前我國醫(yī)藥市場情況，以及AI制藥各市場主體的在研項目情況，未來創(chuàng)新藥市場占整體醫(yī)藥市場的比例或?qū)⑦_到15%；預(yù)計我國AI制藥在2021—2026年期間的年復(fù)合增長率（CAGR）為16.1%，2026年的潛在市場空間將達到3643億元。

商業(yè)模式日趨豐富

業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的AI制藥初創(chuàng)企業(yè)將縱向拓展并形成更完整的AI制藥業(yè)務(wù)鏈，完善AI制藥流程，從單環(huán)節(jié)或多環(huán)節(jié)向端對端的“一站式新藥研發(fā)”轉(zhuǎn)變；同時橫向形成多元化商業(yè)模式，進一步擴大市場優(yōu)勢

當前我國的AI制藥初創(chuàng)企業(yè)業(yè)務(wù)布局主要集中在藥物研發(fā)領(lǐng)域，尤其是靶點確認、化合物篩選、分子生成、ADMET性質(zhì)預(yù)測等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，小部分本土企業(yè)提供臨床試驗設(shè)計服務(wù)。

由于近年來不斷有初創(chuàng)企業(yè)入局，AI制藥領(lǐng)域競爭激烈。大型藥企和互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)在選擇合作對象時更注重AI制藥初創(chuàng)企業(yè)的AI技術(shù)服務(wù)能力和自研管線的豐富程度。在此過程中，可以提供更全面的新藥研發(fā)解決方案的企業(yè)更容易脫穎而出。

同時，市場中大部分AI制藥初創(chuàng)企業(yè)的商業(yè)模式介于AI Biotech和AI CRO間，即擁有自研管線且提供CRO服務(wù)的“復(fù)合型”商業(yè)模式。同時也有像英矽智能和晶泰科技這樣的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)，憑借自身優(yōu)勢進行進一步的橫向多元化商業(yè)模式擴張。如晶泰科技除自身的AI CRO業(yè)務(wù)外，其投資孵化的初創(chuàng)企業(yè)劑泰醫(yī)藥擁有基于晶泰科技的高通量AI制劑平臺搭建的制劑新藥管線。

AI制藥初創(chuàng)企業(yè)拓展業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)和商業(yè)模式，有利于維持企業(yè)利潤增長的穩(wěn)定性，同時拓展獲客渠道，豐富數(shù)據(jù)信息來源，并進一步優(yōu)化AI制藥平臺及服務(wù)，擴大自身優(yōu)勢，形成獨有的AI制藥生態(tài)。 （頭豹研究院供稿）