复旦大学 AI³ 研究院女娲生命大模型：推动药物研发智能化变革的最新进展

? 女娲生命大模型：重新定义药物研发的底层逻辑

在生物医药领域，药物研发一直面临着周期长、成本高、成功率低的难题。一个新药从实验室到上市，平均需要 10-15 年，投入超过 20 亿美元，而失败率高达 90% 以上。不过，这种局面正在被人工智能彻底改写。复旦大学 AI³ 研究院推出的女娲生命大模型，就像一把 “金钥匙”，打开了药物研发智能化的新大门。

女娲生命大模型是一个综合性的 AI 平台，它整合了生物结构预测、基因调控分析、流体力学模拟等多项核心技术。比如说，它的生物结构模型采用了先进的 DiT 扩散模型架构，在蛋白质与抗体药物开发上表现尤为出色。以前，科学家要预测分子与靶标的结合亲和力，可能需要花费数月时间进行实验，现在有了女娲模型，只需要几天甚至几小时就能完成，而且预测精度比传统方法高出一大截。

? 三大子模型：全方位赋能药物研发

女娲生命大模型并不是一个单一的模型，而是由三个紧密关联的子模型组成，每个子模型都有其独特的功能和应用场景。

生物结构大模型可以说是药物研发的 “显微镜”。它不仅能够预测蛋白质的静态结构，还能模拟纳秒或皮秒级的动态结构变化。这意味着科学家可以更直观地观察药物分子与靶点的相互作用过程，从而设计出更精准的药物。据测试，该模型在多项指标上已经超越了国际知名的 AlphaFold3，成为当前国际领先的蛋白质结构生成工具。

基因导航大模型则像是药物研发的 “导航仪”。它聚焦于基因组中的 “暗物质”—— 非编码区调控序列，通过图神经网络和调控关系知识图谱，能够对 7Mb 以上的远距离调控进行预测，平均预测精度达到 0.85 以上，比国际最优精度高出 1 倍以上。这一突破对于理解疾病的发生机制、发现新的药物靶点具有重要意义。目前，该模型已经与华山医院达成合作，用于脑动脉瘤破裂风险预估与血管壁增厚分析。

生命流体大模型可以看作是药物研发的 “流体实验室”。它基于全球最大的器官流体力学数据库，能够大幅提升流体模拟效率。以脑动脉血液流动模拟为例，传统的计算流体动力学方法需要耗费大量时间和计算资源，而女娲模型的计算效率提升了 100 倍，模拟误差低至 6.8%。这对于研究动脉硬化、血栓等疾病的发病机制，以及优化药物在体内的传输路径都有很大帮助。

? 从实验室到产业界：女娲模型的实战应用

女娲生命大模型并不是停留在理论层面的研究，而是已经在实际药物研发中取得了显著成果。

在 siRNA 药物研发领域，女娲团队打造了全球首个大规模 siRNA 药物数据库，包含超过 30 万条化学修饰的 siRNA 数据，涵盖 45 个治疗靶点。基于这个数据库，团队构建的 AI 模型能够对 siRNA 药物进行虚拟筛选，在实验验证阶段将多靶点药物的疗效预测误差从 40% 降低到了 8%。这大大提高了 siRNA 药物研发的成功率，缩短了研发周期。

在难成药靶点的研究上，女娲模型也展现出了强大的实力。通过 AI 与计算方法的结合，团队在一个月内就发现了传统实验室或 AlphaFold3 难以捕捉的某难成药靶点的动态结合口袋，并筛选出了实验验证的活性分子。这为攻克一些疑难疾病提供了新的思路和方法。

此外，女娲模型还在药物设计的其他环节发挥着重要作用。比如说，在抗原 - 抗体中和效应预测方面，与商汤科技合作开发的 DeepAAI 算法模型，无需知道抗原和抗体的空间结构，就能快速预测它们的相互作用，相关研究成果已经发表在国际顶级学术期刊《自然 - 机器智能》上。

? 行业影响与未来展望

女娲生命大模型的出现，正在推动药物研发从 “经验驱动” 向 “数据驱动”“智能驱动” 转变。它不仅提高了药物研发的效率和成功率，还降低了研发成本，为生物医药产业带来了巨大的变革。

目前，女娲模型已经引起了行业的广泛关注。它入选了 “2023AIIA 人工智能十大先锋应用案例”，与国内外多家顶级药企和研究机构开展了密切合作。随着技术的不断完善和应用场景的不断拓展，女娲模型有望在更多领域发挥作用，比如肿瘤治疗、神经退行性疾病研究等。

不过，女娲生命大模型的发展也面临着一些挑战。比如说，如何进一步提高模型的泛化能力，如何更好地与实验数据相结合，如何解决数据隐私和安全问题等。但我们有理由相信，随着技术的不断进步和产学研合作的不断深入，这些问题都将逐步得到解决。

未来，女娲生命大模型或许能够实现更精准的个性化药物设计，让药物研发真正进入 “量体裁衣” 的时代。想象一下，医生只需要获取患者的基因信息，通过女娲模型就能快速设计出最适合该患者的药物，这将是多么令人激动的场景！