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

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

本土賽道上，三類企業成為AI制藥市場的有力競爭者。隨著政策驅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制藥或將成為新藥研發主流方式

AI制藥優化新藥研發效率，未來或將成為創新藥研發的主流方式，重點研發領域為慢性病和癌癥用藥

AI制藥是指將自然語言處理、機器學習及大數據等人工智能技術應用到制藥領域各環節，以提高、優化新藥研發的效率及質量，降低臨床研究失敗概率及研發成本。

AI制藥的應用場景主要包括藥物研發、用藥安全、供應鏈管理、商業拓展、個性化診療及監管審批六個方面，其中藥物研發及用藥安全是AI技術在制藥環節的主要應用場景。藥物研發包括靶點確認、基于表型的藥物發現、分子生成、化學反應設計、化合物篩選、ADMET（藥物的吸收、分配、代謝、排泄和毒性）性質預測，用藥安全則涉及臨床試驗、藥物風險評估及真實世界研究。

AI制藥通過應用AI技術，對化合物的結構、藥物作用機制、基因等海量數據進行結構化分析處理，從而快速精準地確定靶點、篩選最佳化合物分子、預測藥代動力學性質。因此，AI制藥大幅縮短了藥物研發各環節所需周期，降低企業在研發新藥時的成本投入，同時提高藥物研發的成功率、降低新藥研發風險，提升企業的投資回報率，相較于傳統制藥在新藥研發領域擁有顯著優勢。一般而言，AI技術在研發過程中的滲透率越高，藥物研發的效率越高。

目前在研的AI制藥項目廣泛分布在癌癥、呼吸系統、抗感染、精神障礙、免疫系統、眼科、心血管、消化系統、內分泌系統、藥物副作用研究等多個領域，其中癌癥和精神疾病治療領域的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域，占比為13%。

隨著AI應用成熟度的提升，未來AI技術在制藥領域的滲透率將不斷提高，AI制藥或將成為創新藥研發的主流方式。

三大主體分據AI制藥市場

AI制藥的應用可以追溯到20世紀80年代，經過數十年的發展，隨著AI技術的不斷成熟以及資本市場對該行業信心的不斷增加，當前AI制藥已步入快速發展期

當前國內外AI制藥市場的主要入局者有三類，即大型藥企、AI制藥初創企業和互聯網頭部企業，其中大型藥企又分為傳統藥企和CRO企業。根據Deep Phar ma Intel l igence的數據，截至2022年第一季度，全球參與AI藥物研發的大型藥企超過56家，其中包括逾36家傳統藥企和20家CRO企業；相關互聯網頭部企業超31家；AI制藥初創企業超過495家。

大型藥企

隨著國內外大型藥企逐漸意識到AI技術在制藥領域的應用價值，越來越多的傳統藥企和CRO企業涌入AI制藥領域，全球范圍內AI制藥項目數量逐年遞增。其中，大型藥企以外資跨國企業為主，本土藥企在該領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：一是內部自建AI研發團隊，如諾華和葛蘭素史克是業內較早設立自己的AI部門的藥企；二是對外部AI制藥初創企業進行投資并購，如復星醫藥今年宣布在與英矽智能合作的同時將向其進行股權投資；三是與互聯網巨頭或AI初創公司合作，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以加速新藥發現等。

AI制藥初創企業

AI制藥初創企業作為市場的核心主體，通常利用自身的AI技術優勢進入制藥場景中的一個或多個環節，一般以與大型藥企合作的形式進入市場。

AI制藥初創企業的商業能力主要體現在兩方面：一是AI技術服務的能力，技術優勢越明顯，越能獲得大型企業合作方的青睞；二是自研管線，轉型為創新藥研發中心或藥企后，進一步擴大行業領先優勢。

近年來，越來越多在AI制藥領域有所布局的傳統藥企和CRO企業選擇與頭部AI制藥初創企業合作，旨在最大程度節省研發成本，利用雙方優勢提升新藥研發效率。如2022年初，本土大型藥企復星醫藥與知名AI制藥公司英矽智能達成戰略合作，將針對四個指定靶點以AI驅動藥物研發，并共同開發合作英矽智能的QPCTL項目，項目首付款高達1300萬美元，刷新了國內該領域交易記錄。

互聯網頭部企業

近年來國內外互聯網巨頭相繼對AI制藥領域展開布局，其進入市場的方式主要有對AI初創企業進行投資、自主研發建立AI制藥平臺及與外部機構合作研發AI制藥項目三種。

在本土互聯網頭部企業中，騰訊、華為、百度均已開發出AI制藥平臺；阿里云則是與全球健康藥物研發中心合作開發AI藥物研發和大數據平臺。

互聯網頭部企業在AI制藥領域的研究主要集中在新藥研發環節，其在AI制藥領域所必需的數據庫、云計算等AI技術領域較AI制藥初創企業和大型藥企而言，擁有得天獨厚的優勢。

預計未來互聯網巨頭在AI制藥領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勢持續推動該領域發展。

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，推動人工智能領域和制藥領域的創新發展，為AI制藥行業興起奠定基礎

相較于世界范圍，我國在AI制藥領域的起步較晚，本土企業對于該領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，進一步加快了傳統制造向智能制造的數字化轉型，資本市場對于AI制藥的信心逐漸增強，行業內涌現大批AI制藥初創企業，同時不斷有大型藥企和互聯網巨頭加入AI制藥隊伍，我國AI制藥的潛在市場正被逐漸打開。據頭豹研究院統計，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新藥市場占比、AI技術迭代升級都息息相關。頭豹研究院預計，根據目前我國醫藥市場情況，以及AI制藥各市場主體的在研項目情況，未來創新藥市場占整體醫藥市場的比例或將達到15%；預計我國AI制藥在2021—2026年期間的年復合增長率（CAGR）為16.1%，2026年的潛在市場空間將達到3643億元。

商業模式日趨豐富

業內領先的AI制藥初創企業將縱向拓展并形成更完整的AI制藥業務鏈，完善AI制藥流程，從單環節或多環節向端對端的“一站式新藥研發”轉變；同時橫向形成多元化商業模式，進一步擴大市場優勢

當前我國的AI制藥初創企業業務布局主要集中在藥物研發領域，尤其是靶點確認、化合物篩選、分子生成、ADMET性質預測等關鍵環節，小部分本土企業提供臨床試驗設計服務。

由于近年來不斷有初創企業入局，AI制藥領域競爭激烈。大型藥企和互聯網頭部企業在選擇合作對象時更注重AI制藥初創企業的AI技術服務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解決方案的企業更容易脫穎而出。

同時，市場中大部分AI制藥初創企業的商業模式介于AI Biotech和AI CRO間，即擁有自研管線且提供CRO服務的“復合型”商業模式。同時也有像英矽智能和晶泰科技這樣的業內領先企業，憑借自身優勢進行進一步的橫向多元化商業模式擴張。如晶泰科技除自身的AI CRO業務外，其投資孵化的初創企業劑泰醫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制藥初創企業拓展業務結構和商業模式，有利于維持企業利潤增長的穩定性，同時拓展獲客渠道，豐富數據信息來源，并進一步優化AI制藥平臺及服務，擴大自身優勢，形成獨有的AI制藥生態。 （頭豹研究院供稿）