中國粉體網(wǎng)訊 人工智能(AI)技術(shù)在藥物研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用已成為一種創(chuàng)新趨勢,,可顯著優(yōu)化傳統(tǒng)的藥物研發(fā)流程,。傳統(tǒng)的藥物研發(fā)過程往往耗時漫長,、資源消耗巨大,且成功率相對較低,。引入人工智能技術(shù),,藥物研發(fā)的時間被大幅縮減,研發(fā)效率得到顯著提升,,同時研發(fā)成本也得到有效控制,。隨著人工智能在社會諸多領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,中醫(yī)藥的傳承與創(chuàng)新迎來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),。
人工智能
人工智能是研究,、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論,、方法,、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。AI可以通過模仿人腦智能活動,,從大量醫(yī)學(xué)知識中提取關(guān)鍵實用的信息,,構(gòu)建復(fù)雜的信息處理模型用于預(yù)測研發(fā)方向,已廣泛應(yīng)用于藥物靶點發(fā)現(xiàn),、生物標(biāo)志物研究,、活性化合物篩選等諸多環(huán)節(jié)。在藥物研發(fā)領(lǐng)域中,,AI不僅可應(yīng)用于生物藥(如抗體藥物),,也可應(yīng)用于小分子化學(xué)藥物,還可應(yīng)用于中藥,,如中藥飲片識別,、古方挖掘、中藥研發(fā),、中藥生產(chǎn)制造,、中藥臨床質(zhì)控等。
2018年4月由國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》,,將人工智能開始引入中醫(yī)藥領(lǐng)域,,此后,更多支持AI與中醫(yī)藥結(jié)合的政策文件相繼出臺,與之相關(guān)的科技項目規(guī)劃陸續(xù)投入實施,�,;跀�(shù)據(jù)挖掘的AI技術(shù),為中醫(yī)藥思維創(chuàng)新提供了新的方法,,加速了中醫(yī)藥與現(xiàn)代技術(shù)的融合,,為中醫(yī)藥的科學(xué)化提供了有力的數(shù)據(jù)支撐,開辟了中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的新模式,。
中醫(yī)藥發(fā)展面臨的問題
黨的二十大報告明確提出中藥研究需“傳承精華,,守正創(chuàng)新”,同時大力推進(jìn)中藥現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化,,這就要求中藥產(chǎn)業(yè)必須實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,。然而在中藥現(xiàn)代化和國際化研究過程中會產(chǎn)生諸多不確定性問題,如中藥飲片摻假手段層出不窮,,經(jīng)驗鑒別存在人為差異,;中藥古方數(shù)量繁多,配伍規(guī)律較難掌握,;研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈長,,致使新藥研發(fā)具有相當(dāng)難度和挑戰(zhàn)性。另外,,還存在中藥生產(chǎn)設(shè)備落后,,生產(chǎn)效率低,中藥臨床質(zhì)控過程人工模式成本高,、耗時長等諸多問題,。
人工智能在中藥研究中的應(yīng)用
(1)中藥飲片外觀識別
傳統(tǒng)的中藥材鑒別方法耗時耗力,主要依靠經(jīng)驗鑒別,,多以個人感官,、感受為主,導(dǎo)致市面上中藥飲片摻假,、以次充好的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn),。目前圖像處理、計算機(jī)數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)被逐步運(yùn)用于中藥飲片鑒定中,。
基于人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)在中藥飲片圖像處理的應(yīng)用,,是將“辨狀論質(zhì)”傳統(tǒng)鑒定方法與AI技術(shù)的有機(jī)整合,,促進(jìn)了中藥飲片鑒定的信息化和系統(tǒng)化,。與傳統(tǒng)的鑒定手段相比,人工智能技術(shù)能夠更好地提取中藥材飲片特征,,再結(jié)合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法和計算機(jī)模型能夠有效地識別和分類中藥飲片,,有效解決了因人為鑒別而產(chǎn)生的主觀問題,,為中藥鑒定提供了新方法。
(2)中藥古方挖掘
千百年來,,許多中藥古方一直沿用至今。中藥理論講究“君臣佐使”,,其協(xié)同配伍關(guān)系對古方療效的影響很大,,因此,研究藥物組合規(guī)律具有重要意義,。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域以及AI領(lǐng)域研究的熱點,,其應(yīng)用是基于算法,從大量數(shù)據(jù)中搜尋出隱藏信息,,若將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于中藥古方藥物組合規(guī)律,,能大大提高其臨床治療效果。
(3)中藥研發(fā)
中藥的復(fù)雜性,、多樣性,、研發(fā)周期長等問題,導(dǎo)致新藥研發(fā)具有較大的風(fēng)險和難度,。近年來,,計算機(jī)和人工智能輔助虛擬篩選技術(shù)在中醫(yī)藥開發(fā)中的應(yīng)用日益頻繁,在多個中藥數(shù)據(jù)庫中篩選分子后通過分子過濾器,,經(jīng)過多種虛擬篩選方法對選定分子進(jìn)行對接,,再經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾及ADMET預(yù)測進(jìn)行體內(nèi)外試驗后,可直接用于治療疾病,。AI技術(shù)為中藥研發(fā)注入了新活力,,極大地推進(jìn)了中藥研發(fā)進(jìn)程,AI有望在中藥研發(fā)領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用,,覆蓋到中藥設(shè)計與發(fā)現(xiàn)的各個環(huán)節(jié),,AI的賦能能夠更大程度地降低藥物研發(fā)的周期和成本,更好地助力國內(nèi)中藥創(chuàng)新研發(fā),。
虛擬篩選路徑
(4)中藥生產(chǎn)制造
AI在中藥生產(chǎn)過程中的應(yīng)用具有重要的實踐意義,,圍繞中藥安全事故發(fā)生的根本原因,利用AI的機(jī)器學(xué)習(xí),、專家系統(tǒng),、模式識別、智能代理,、智能決策,、智能檢索等技術(shù),應(yīng)用到中藥生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),。通過智能檢索技術(shù)快速地分析使用者所提供的自然語言,,并且對于所需信息形成檢索策略進(jìn)行廣泛采集,;通過AI技術(shù)使信息平臺逐漸由封閉走向開放,打破信息流通不暢的格局,,促使中藥生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級,,其信息監(jiān)管平臺的構(gòu)建,可在研究過程中增強(qiáng)信息透明度,,貫通于整個中藥生產(chǎn)鏈,。例如,可應(yīng)用信息收集裝置檢測中藥生產(chǎn)各個關(guān)鍵過程,,并將檢測到的信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)化為電信號或其他形式的信息進(jìn)行輸出,,從而滿足生產(chǎn)信息的傳輸、處理,、顯示,、存儲、記錄,、控制等要求,。
(5)中藥臨床質(zhì)控
臨床研究是國內(nèi)中藥企業(yè)越來越重要的工作,但現(xiàn)階段臨床試驗質(zhì)量管理系統(tǒng)很難實現(xiàn)臨床試驗質(zhì)控核查同質(zhì)化,。隨著近幾年醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)及其安全技術(shù)的成熟和AI技術(shù)的蓬勃發(fā)展,,推動了臨床研究領(lǐng)域信息化。例如,,開展遠(yuǎn)程監(jiān)查,,監(jiān)查員可通過遠(yuǎn)程監(jiān)查系統(tǒng)查閱臨床試驗數(shù)據(jù),從而降低成本,、提升監(jiān)查效率,;利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)開發(fā)自動預(yù)警藥物不良事件模型,實現(xiàn)了半自動化不良事件的監(jiān)控,,降低了人力成本及不良事件漏報率,。
小結(jié):
在AI技術(shù)的助力下,中藥研究正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇,。在飲片識別,、古方挖掘、中藥研發(fā),、中藥生產(chǎn),、臨床質(zhì)控等階段應(yīng)用人工智能技術(shù)可大大提高工作效率,縮短工作時間,,節(jié)約資源,,并減少中藥研發(fā)過程中的資金投入。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景的拓展,,AI中藥必將進(jìn)入新時代,。
參考來源:
1,、楚博文.人工智能在中醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用前景探析
2、楊青,黃壯壯等.人工智能在中藥研究中的應(yīng)用進(jìn)展
3,、孟曉媛,,張艷等.人工智能在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展
4、楊柳,,周詩婕等.人工智能在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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