AI醫療:暴力破解創新藥,人類突破長壽極限

AI正在全方位重構生命科學。

這是一場醫藥研發效率的革命。過去傳統藥物研發受困於三個十定律,耗時10年、花費10億美金,但是僅10%成功率。而今,以AlphaFold為代表的AI模型,將新藥研發的試錯成本、時間大幅降低,效率大幅提升。

AI的觸角已不再侷限於實驗室,更延伸至手術機械臂、醫學影像、數位化診療等領域。創新藥、醫療影像、手術機器人,都是全新的醫療新質生產力。

如果說AI拓展了人類的智力邊界,那麼AI醫療則通過破解生命密碼,拓展了人類的生命長度。活得長,活得好,AI正在重塑人類的生命極限。

1 全球AI醫療加速爆發,創新藥領跑

全球AI醫療市場規模加速擴容。行業呈現三大特徵:

一是全球科技巨頭入場,算力成為新醫療的“水電煤”。 以輝達、Google、微軟為代表,正在從底層重構醫療基礎設施。比如輝達推出的BioNeMo平台,已成為全球生物醫藥的算力引擎,提供給安進、羅氏等頂級藥企使用;Google的DeepMind發佈的AlphaFold 3,進一步破解了生命分子的結構預測難題,被視為生物學界的ChatGPT時刻。

二是融合。IT資訊技術+BT生物技術深度融合,交易與合作跨越國界。2025年全球AI醫療相關融資與併購交易額突破新高。

跨國藥企如賽諾菲、輝瑞狂砸數十億美元與AI初創公司繫結。比如賽諾菲與AI生物技術公司Earendil達成高達25億美元的合作,利用AI平台開發針對自身免疫疾病的雙特異性抗體。與Atomwise達成潛在價值超10億美元的合作,利用其AtomNet深度學習平台,在缺乏歷史資料的情況下進行小分子藥物設計。2025年12月擴大與Dren Bio的合作,總值17億美元,開發B細胞耗竭療法,與韓國ADEL公司達成10.4億美元協議,佈局阿爾茨海默症AI藥物。

科技公司通過AI大模型直接切入臨床診療與醫院管理。比如微軟大規模推廣其Dragon Copilot,一個環境感知AI,通過醫患對話,自動生成符合醫療標準的結構化電子病歷。最終將Copilot深度整合進全球最大的電子病歷系統Epic和Microsoft Fabric醫療資料分析平台。

三是應用場景從單點突破走向全面。不僅是AI創新藥研發,在全球範圍內,AI醫學影像、AI手術機器人正在同步發展。

在此浪潮下,中國力量正在崛起。按NextPharma中國創新藥出海資料,2025年交易總額1356億美元,首付款70億美元,交易總數157起,較2024年的519億美元大幅增長161%。其中,雙抗、ADC、GLP-1等前沿領域是交易熱點。

AI創新藥可針對的病種範圍廣。一是針對腫瘤領域,針對肺癌、乳腺癌等實體瘤,AI 通過靶點預測、分子動力學模擬最佳化雙抗與ADC的分子結構及偶聯策略,提升對癌細胞的靶向殺傷潛力。二是針對神經系統的阿爾茨海默症、帕金森等退行性疾病,AI設計出能穿透血腦屏障的分子,突破藥物入腦瓶頸,解決長期缺乏有效療法的難題;三是針對代謝與慢病,比如在GLP-1的減肥、糖尿病降糖賽道,AI正加速通過虛擬篩選、生成式模型快速發現高活性候選分子,將藥物從注射迭代為口服小分子,最佳化用藥方案;四是針對自身免疫與炎症,如紅斑狼瘡、潰瘍性結腸炎等複雜疾病,AI通過模擬免疫通路網路,篩選高特異性分子,有望替代傳統激素療法。五是針對感染性疾病,如耐藥菌、新發病毒等,AI能快速預測病原體變異,縮短廣譜疫苗與特效藥的研發周期;六是針對罕見病,孤兒藥研發,AI通過整合小眾靶點與單病例多組學資訊,極大降低試錯成本,讓罕見病逐步有藥可醫。

AI創新藥應用空間大。AI創新藥正在從早期的靶點發現、化合物篩選,向臨床試驗設計、患者入組篩選等後端環節全產業覆蓋。為癌症、神經退行性疾病等人類頑疾的治療帶來新曙光。

AI創新藥效率高。 傳統醫藥研發麵臨三個十定律:一款新藥研發要耗時10年、耗資10億美金、成功機率只有10%。又慢、又貴、又難。AI技術將試錯成本大幅降低,藥物研發效率指數級提升。

政策鼓勵AI技術應用到醫療領域:

一是國家頂層戰略設計支援。2025年五部門聯合印發《關於促進和規範“人工智慧+醫療衛生”應用發展的實施意見》,促進AI醫藥醫療從技術創新到商業落地。2024年7月《全鏈條支援創新藥發展實施方案》明確提出要利用人工智慧、巨量資料等技術賦能藥物研發,旨在降低研發成本、縮短研發周期,強調要統籌公共和私人部門資源,推動資料資源共享,涵蓋了研發、審批、進院、支付的全鏈條。2025年4月工信部、衛健委等七部門聯合發佈《醫藥工業數智化轉型實施方案(2025—2030年)》明確提出到2030年,規上醫藥工業企業基本實現數智化轉型全覆蓋。要借助AI輔助靶點篩選、化合物合成路徑預測等技術革新傳統研發模式

二是打通了創新藥從研發到用藥的閉環。過去,AI創新藥,特別是First-in-Class,往往研發成本高、技術附加值高,因此上市初期定價較高。在傳統的按病種付費模式下,醫院治療一個病人的總費用被封頂了。如果醫生開了AI創新藥,可能直接導致該病例虧損。結果就是:藥雖好,但醫生不敢開,醫院不敢進。針對進院難問題, 2025年12月落地的“基本醫保+商保”雙目錄模式,建立了三除外機制:不計入藥佔比、不計入醫保總額、不納入DRG/DIP控費。這意味著,未來高價值的AI創新藥有了獨立的支付通道。

三是地方政策支援。 2025年,地方政府開始給出真金白銀的補貼。北京、上海等地設立生物醫藥專項產業基金,明確對AI製藥平台的算力成本給予直接補貼。利潤北京發佈的《高精尖產業發展資金實施指南》,推出算力補貼,支援企業租用算力進行模型訓練,補貼金額最高可達實際算力費用的20%,單家企業最高補貼3000萬元。上海提供模型補貼,最高500萬元;算力市級最高30%租金補貼,市區協同可實現1年、最高100%租金補貼。《上海市發展醫學人工智慧工作方案》中明確支援將AI深度融合入臨床診療和藥物研發全流程。

四是鼓勵創新藥出海。支援本土企業開展國際多中心臨床試驗,推動國產創新藥在歐美發達國家同步研發與上市。2025年,License-out對外授權持續成為中國創新藥國際化的主流模式之一,全年對外授權交易總額創歷史新高,同時聯合開發、自主出海等深度合作模式快速興起。比如上海部分區的政策,對取得美國FDA或歐盟EMA註冊批件並實現銷售的創新藥,最高可給予1000萬元支援。

在此背景下,一批中國領軍的AI創新藥企業跑出來了:

比如英矽智能的全球首款由AI設計的治療特發性肺纖維化藥物,已在2025年完成2a期臨床研究並取得積極結果,驗證了AI製藥的臨床有效性。英矽智能2026年1月在港交所上市,2025年11月與禮來達成了一項潛在價值超1億美元的合作。

再比如晶泰科技旗下專注於生物藥研發的AI雙抗研發平台Ailux,實現了從傳統的小分子AI研發向更複雜的大分子抗體AI研發。2025年11月,禮來與晶泰科技達成最高總價值3.45億美元的合作,利用Ailux平台發現和開發雙特異性抗體。

恆瑞通過自建AI藥物設計中心,利用AI模型最佳化ADC抗體偶聯藥物的連接子與載荷結構。2025年成功將多款AI輔助研發的ADC創新藥授權給默克。

2 AI創新藥的科學原理和客觀挑戰

傳統的新藥研發像“在大海裡撈針”,而AI技術介入,將這一過程徹底轉變。AI通過深度學習、生成式模型等技術,從根本上重構了藥物發現的底層邏輯:從只能做實驗轉向了巨量資料驅動發現

先要搞懂藥物研發的基本邏輯。以癌症為例,癌症就像身體裡的一把“鎖”壞了,這就是“靶點”,我們需要造一把“鑰匙”去修好它,這就是“先導化合物”。

在傳統製藥邏輯下,這極其困難:首先,你很難看清“鎖”的內部結構,尋找靶點難度極大;其次,為了配鑰匙,科學家只能在浩如煙海的已知化合物庫裡,大海撈針,一個個去試,去篩選。這有點像碰運氣、試錯,效率很低。

現在,AI在3個環節發揮了革命性改變:

第一步是解決了“找準鎖”的問題。藥物研發的核心靶點大多數都是蛋白質,只有搞清楚了蛋白質的3D結構,才能設計出完美匹配的藥物分子。以前科學家要弄清蛋白質3D結構非常難,現在像Google旗下的DeepMind開發的AlphaFold這樣的AI模型能夠以高精準性預測蛋白質的三維結構,有效地解決了蛋白質折疊問題這個過去的重大挑戰。這就相當於AI幫我們開了天眼,直接看清了“鎖芯”靶點的構造。

第二步是解決了“配鑰匙”的問題,這就是AI分子設計,更對症下藥、“配鑰匙”的效率更高。理論上存在的化合物數量無窮大,甚至超過宇宙中的原子數量,人類無法窮盡篩選。有了AI技術,就不需要再去大海撈針了。利用生成式AI、採用“藥物從頭設計”的方法,模型可以根據靶點結構,生成全新的、從未存在過的分子結構。設計出數百萬種候選分子,並篩選出結合力最強的前幾十種,直接跳過了傳統長達3-5年的篩選期。這就相當於把開鎖的鑰匙也就是治療絕症的創新藥直接造出來了,這種方法更直接、更快、成本更低。

第三步是用AI給創新藥物“排毒”。很多藥進到人體內有毒,或者根本無法吸收。這是新藥研發失敗率最高的關節。AI利用深度學習演算法,基於歷史藥物資料庫,預測新分子的ADMET性質,即吸收、分佈、代謝、排泄、毒性。AI能計算出藥是否會導致肝毒性或心臟副作用,從而在早期淘汰掉90%的不合格分子,極大地節省了後期臨床試驗的成本。

也就是說AI創新藥的本質,是將微觀世界的生物學問題(蛋白質與分子的相互作用),轉化為電腦領域的數學問題(高維空間的特徵匹配)。

過去傳統模式其實及時不斷試錯,要合成成千上萬個化合物,挨個在實驗室裡試,看那個能起作用。效率極低,成功率僅為0.01%。

現在AI模式是學習海量的生物醫藥資料,包括基因組學、蛋白質結構、臨床資料,建構出人體生物系統的數字孿生模型,在虛擬空間中先完成篩選和驗證,再回到實驗室確認。

儘管前景廣闊,但我們必須清醒地認識到,AI製藥還有三座大山要翻越:資料、黑箱、臨床。

第一座大山是製藥資料質量。AI的燃料是資料。公開資料庫中的資料往往不完整,而且因為實驗標準不一、一致性差,“喂”給AI的“口糧”質量不高,將會影響AI模型訓練效果。

第二座大山是AI製藥模型。現有的深度學習模型很多是“黑箱”,擅長髮現“相關性”,但難以確定“因果性”。而製藥是容錯率最低的科學,關係人的安全,行業正在向可解釋性AI演進,確保藥物研發知其然、更知其所以然。

第三座大山是臨床試驗。AI目前只是加速了前期藥物發現,但它能否通過臨床試驗,大規模用在人身上,還需要時間的檢驗。通過數位化臨床試驗提升患者招募與資料匹配效率,已成為行業突破口。

3 未來AI醫療的四大突破性機遇

3.1第一大機遇:AI製藥、創新藥

未來AI醫療的第一大應用是:AI輔助藥物發現。這是目前醫藥領域壁壘最高、且最具爆發力的應用場景。

隨著生成式AI的成熟,藥物研發將徹底告別碰運氣時代。

第一,從市場規模看,AI製藥具有兆級經濟空間。癌症、阿爾茨海默症等絕症是人類壽命的攔路虎。AI通過精準找靶點和分子生成,將攻克這些曾經無藥可醫的疾病。未來,人類壽命上限有望突破120歲,由此衍生的抗衰老、健康管理市場規模巨大。

第二,AI製藥也是醫藥工業化的最強驅動。AI介入之前,製藥是手工作坊式的。但AI改變了整個行業的生產邏輯:為了篩選最佳分子,需要計算數億種可能性。這迫使藥物研發必須像流水線一樣高效。

目前的AI製藥供應鏈主要分為三個關鍵環節:

環節一:算力與演算法基建。這一環節的企業提供核心動力。參與方包括晶泰科技、英矽智能等平台型獨角獸,以及華為等科技巨頭提供的底層算力支援。

環節二:創新藥Biotech企業。這是產業鏈中彈性最大的環節。利用AI平台開發出First-in-class管線,進行臨床驗證。

環節三:CXO研發外包。負責高效率的合成與測試。AI技術帶來的研發爆發,具備高端測試能力的CXO龍頭的效率將大幅提升。

3.2第二大機遇:AI精準診斷、醫療影像與基因測序

未來AI醫療的第二大應用是:AI精準診斷。

AI賦能醫療影像能夠解決兩大痛點:

一是解決醫療資源不均問題。中國醫療資源分佈極度不均,三甲醫院人滿為患,基層醫院門可羅雀。AI通過學習千萬級病例,其閱片精準率已媲美專家。未來,AI影像裝置能以專家級的水平自動讀片、診斷,覆蓋更多基層醫療機構。

二是裝置軟硬體一體化。未來的CT、MRI不再只是成像工具,而是整合了診斷功能的智能終端。聯影醫療、邁瑞醫療等企業正在加速這一處理程序,將AI能力下沉到縣鄉一級,解決基層“有裝置、無人懂”的痛點。

除了影像,AI也在重構基因測序。AI能加速測序流程,提升測序精度。2025年美國人類遺傳學學會上,GoogleDeepVariant的AI演算法與華大智造的DNBSEQ-T1+測序平台結合。傳統測序在均聚物等複雜區域極易出錯,而AI專項模型將這些區域的錯檢位點數量直接降至近乎為零,這意味著無數曾經被漏診的遺傳病因現在能被精準捕捉。

3.3第三大機遇:AI醫療資訊化,超級醫療APP

未來AI醫療的第三大機遇是:臨床決策支援、醫療資訊化、醫療巨量資料、超級醫療APP。

隨著通用大模型技術的成熟,醫療資訊化正迎來從傳統的資料儲存、流程管理向深度資料價值挖掘轉變,讓應用場景深化。 AI不再侷限於單一的輔助診斷,開始全面滲透至電子病歷整合、個性化健康諮詢、以及醫院精細化管理等核心環節。通過連接院內異構資料與健康應用,AI能夠生成個性化健康建議,顯著提升醫療服務的可及性與效率。

AI也能推動臨床決策的智能化。 面對海量的醫學文獻和不斷更新的診療指南,醫生很難憑藉人腦完全掌握。AI大模型天生擅長處理文字,能即時輔助醫生制定最佳診療方案,減少誤診漏診。

2026年也是全球AI醫療商業化落地的關鍵。一方面,OpenAI等全球領軍企業推出針對醫療健康的垂類應用。如ChatGPT Health,加速了行業標準的形成;另一方面,國內網際網路大廠如百度、騰訊、阿里等積極佈局“醫療+AI”,C端使用者規模快速增長,驗證了AI醫療深度融合的商業邏輯。比如螞蟻阿福,自2025年6月正式發佈以來快速崛起,提供健康科普、報告解讀、就診諮詢等上百項AI服務,更實現使用者規模的快速突破,截至2025年12月月活躍使用者已突破1500萬,單日使用者提問量超1000萬。

3.4 第四大機遇:AI手術機器人,精準醫療

未來AI醫療的第四大機遇是:AI賦能的手術機器人。

直覺外科是全球手術機器人的代名詞,其最新一代系統達文西Da Vinci 5(DV5)標誌著行業正式進入AI時代。DV5最核心的升級不在機械臂,而在算力。其搭載的計算能力是上一代的10000倍。這種算力冗餘是為了未來搭載高耗能的即時AI模型,實現術中即時導航、自動組織識別。達文西系統還能夠智能手術分析,這就不僅僅在做手術,還在記錄手術。它能捕捉並分析人體組織對器械的反饋資料,如牽拉力度、切割阻力等,結合AI演算法,術後生成手術績效報告。這相當於給醫生配了一個AI教練,告訴醫生那裡用力過猛、那裡操作可以更高效。

新系統還配有Iris AI影像分割,就是利用AI技術將患者術前的CT/MRI掃描資料轉化為高精度的3D模型。醫生在手術中可以在控制台上調出這個3D地圖,像開車看導航一樣避開關鍵血管和神經。

此外,強生等企業也有AI手術平檯布局強生的Monarch平台實現電磁導航與AI融合,在支氣管鏡手術中,肺部結構像迷宮一樣複雜。Monarch利用AI演算法結合術前CT,生成一條虛擬路徑,即時引導軟體導管抵達肺部深處的微小結節。

美敦力收購了Digital Surgery公司,專注於手術視訊的AI分析。系統會自動將長達數小時的手術視訊切片,識別出切皮、縫合、止血等關鍵步驟,並對醫生的操作規範性進行打分。

AI輔助手術機器人,一是突破人類操作極限。傳統外科手術依賴醫生的手眼配合,受限於生理抖動和視野死角。AI與機器人的結合,利用電腦視覺和力反饋技術,能夠實現微米級的操作精度,讓複雜的高難度手術變得標準化。二是遠端醫療的物理載體。結合5G、6G低時延網路,AI手術機器人讓北京的專家可以為邊疆的患者進行即時手術。這將徹底重構醫療服務的地理邊界。

AI醫療已不再是遙遠的技術概念。未來十年,誰能率先用AI跑通“研發-臨床”,誰就掌握了通往長壽時代的藥匙。 (澤平宏觀)