人工智能革命与制药工业的下一次跃迁
- 从生产力革命看人工智能的历史坐标：AI 正从信息技术演变为新的生产力工具，有望推动继蒸汽革命、电气革命和信息革命之后的新一轮生产力跃迁。
- 从研究到生产，AI 重塑制药工业：药物研究、开发和生产在信息处理、决策质量与验证成本方面各有不同的瓶颈，AI 将为全链条降本增效带来新的机遇。
- 从信息到决策，重新定义行业效率边界：随着 AI 显著降低药物研究与开发的试错成本，生产制造在药品全生命周期成本中的占比将迅速上升。过去因成本占比相对较低、效率优化空间关注不足的生产环节，将成为 AI 技术应用与效率提升的新热点。
- 从 AI 赋能到智能制造，鼎康生物加速战略布局：依托 Chime AI Platform 和武汉超级工厂，鼎康生物将深度融合工艺开发、规模化生产、数据积累与 AI 技术，探索智能生物药制造的新范式。
一、从生产力革命，看人工智能的历史坐标
按照历史唯物主义的立场和观点，人类历史的发展是客观的、有规律的，其根本动力和最终决定力量，正是生产力的不断发展。人类为了满足衣食住行等基本生活需求，需要不断进行物质资料的生产活动。诚然，人类在人文、艺术、哲学、宗教等精神生产领域同样创造了众多瑰宝，丰富了人类的精神生活，但这些精神生产都建立在一定的物质生产基础之上，并随着生产力的发展和生产关系的演变，形成了人类思想意识和上层建筑领域的投射。纵观人类漫长历史，生产力在绝大部分时间里发展缓慢。直到大航海时代以后，随着世界资源、人口和知识加速流动，以及由此带来的生产关系演变，越来越多的人得以从直接物质生产中解放出来，从事自然科学研究，进而促进了科学革命的形成。此后，随着世界市场不断扩张，竞争日益加剧，对于提高生产效率、扩大再生产的需求也愈发强烈，进而催生了科研成果向工业技术的快速转化。随着技术不断发展和积累，工业革命由此发生。至此以后，生产力发展的主要驱动力逐渐由土地、资源和劳动力等传统生产要素投入，转向科学技术。科学技术可以不断突破传统生产要素的资源上限，为生产力发展打开新的空间，科学技术也因此成为第一生产力。
因科技发展而催生的每一轮工业革命之所以能够被称为“革命”，就在于它所产生的生产力巨大飞跃并不局限于某一个行业，而是能够赋能千行百业，推动整个社会生产方式发生质变。第一次工业革命以蒸汽机为代表，将煤炭产生的热能转化为强大机械动力，推动人类从农业、手工业社会走向大工厂、大机器的社会化大生产；第二次工业革命广泛应用电力，电动机、内燃机以及通信技术改变了动力、交通、生产和生活方式；第三次工业革命以集成电路和计算机为重要标志，大幅提升了信息的储存、处理和传输能力，人类由此进入信息时代。而今天，信息爆炸使人的注意力、信息吞吐带宽以及大脑处理信息的算力逐渐成为新的瓶颈，生成式人工智能应运而生，开始帮助人类分担信息摄取、处理和输出的工作。随着人工智能“智能体”的思考能力不断演进，对于其在现实世界中执行和验证的需求也迅速增加，具身智能机器人以及各模态机器人因此快速发展。如果说计算机和互联网极大扩展了人类获取、储存和传输信息的能力，那么人工智能正在进一步扩展人类处理信息、进行决策以及执行复杂任务的能力。由此，人工智能正在从一种信息技术，逐渐向一种新的生产力工具演变。
二、从研究到生产：人工智能将如何重塑制药工业
在这样的历史背景下，再聚焦到制药工业，就能够更清楚地看到人工智能可能带来的真正变化。制药工业大致分为药物研究、药物开发和药物生产三个环节。为了便于我们更好地展现技术革命对于制药工业发展的作用，我们从当下信息时代以及人工智能技术的角度，从信息总量、决策质量、验证成本这三个方面，逐个分析三个环节各自的特点、面临的制约瓶颈，以及人工智能技术持续赋能可能带来的变革。
研究环节的核心，是在对于生命科学有限认识的基础上，从海量信息中寻找新的靶点、机制和候选分子，其最大的约束往往是人类对于复杂生命现象的认知边界，但由于验证环节只是小规模的机理实验和小反应体积下的高通量筛选，成本较低，决策一定程度上凭借灵感和运气。
开发环节则是在相对明确的候选对象基础上，进一步解决如何验证、优化并最终将其转化为可注册、可生产的药品问题，需要面对大量实验、工艺、临床及法规信息，因此不仅由于横跨药学，毒理，医学，生物工艺等多个学科，导致信息复杂且有一定数据孤岛，而且现实世界验证的成本极高，因而对于决策质量的要求非常高。
生产环节则是在已经确定的产品和工艺基础上，通过对于大量生产数据和过程变量的持续处理，实现质量、效率、成本和稳定性的综合优化，决策风格偏保守。但由于验证成本可控，而带来的药品全生命周期生产成本的降低则是一个非常可观的数字，因此很有进一步优化完善的必要。
三、从信息到决策：制药工业的效率边界正在被重新定义
综上，研究更多是在解决“能不能找到”，开发是在解决“能不能成功做成药”，生产则是在解决“能不能稳定、高效、低成本地把药生产出来”。在这些过程中，处理的信息总量越大，决策质量越高，在现实世界中的验证成功率就越高，也意味着成本越低。信息技术和人工智能技术的发展，会让信息总量和决策质量指数级地提高，而药企所付出的成本，无论是电力、算力投入，还是向人工智能企业支付的技术服务费用，相较于现实世界验证成功率提高而带来的成本降低，可能相差数倍。这个过程中，药品价格的主要成本组成，将从以往大量用于研发试错的成本中，逐步转移到药企自身在人工智能方面的投入和/或提供人工智能药物开发技术企业收取的服务费用，以及药品生产成本中。根本上，人工智能的发展会大大降低药物研究、药物开发和药品生产三个环节的试错成本，特别是成本占比极大的开发环节，进而极大地提高制药工业全链条的效率。
正如蒸汽革命带来了一轮煤炭、钢铁、机械行业的大繁荣，电气革命带来了一轮电气设备、家用电器行业的大繁荣，信息革命带来了一轮计算机、通讯设备行业的大繁荣一样，人工智能革命在制药工业上的广泛应用，也会带来一轮持久的药物研发和上市大繁荣。这个巨大效率提升对于我们每个人最直观的体现，就是药物的可负担性、可及性和普惠性将持续、快速提高。
回到文章开头，人类社会的发展史，是一部围绕生产力的发展史，归根结底也是一部围绕物质生产的发展史。人类的发展，无论是现实的需求，还是高远的追求，都会让人类探索未知、加深对于自然界的认识，并通过劳动生产改造自然界。药物相较于其他物质生产行业，最大的特点，是其直接作用对象就是人体，改善人的生理状态，满足人们对于健康和长寿的需求。这个需求相对于其他改造自然界的活动，更为强烈且持久。药物研发所基于的生命科学，虽然近几十年取得了不少突破，但对于生命现象的根本认识仍然比较粗浅，进展也相对缓慢。
对比信息革命，曾经芯片的晶体管数量每十八个月翻一倍，在这一技术发展赋能之下，我们的电脑、手机等个人电子设备的处理速度、传输速率、储存空间、屏幕分辨率、摄像头像素等迅速发展，不到一代人的时间，发生了跨越多个数量级的指数级增长。反观生命健康领域，除去一些急性致死疾病、饥荒、战争等外部因素，人类正常衰老的寿命，在数千年甚至更久的时间里，可能也就翻了一倍，这还没有除去现代由于食物丰富、公共卫生改善等因素带来的寿命增加。这种反差说明，生命健康领域的发展仍然存在巨大的生产力提升空间，而制约这种提升的一个重要原因，就是生命科学面对的对象比传统工程系统更加复杂，人类对于生命现象的认知仍然有限。
上述瓶颈，在当下时代的人工智能技术革命下，正在迎来突破的转机。如果说信息时代赋能生物学的交叉学科是生物信息学，让人类对于DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的序列信息有了储存，并进行基因型到表型关联分析的能力，那么当下的人工智能时代，则有可能进一步赋能药物工业全链条，极大地在药物研究、开发和生产三个环节持续降本增效。换句话说，生物信息学使人类第一次拥有了处理海量生命科学信息的能力，而人工智能正在进一步让机器参与对于这些复杂生物学信息的理解、推理、预测和决策。由此，原本受限于人的认知能力和信息处理能力边界的制药工业，开始有机会获得新的生产力工具。
四、从AI赋能到智能制造：鼎康生物的战略选择
正是在这一背景下，鼎康生物坚持深耕开发和生产环节，并由此带动更早期的研究环节，推出了覆盖药物研究，工艺开发和生产的鼎康AI平台 （Chime AI Platform）。我们做出这一重大战略举措，正是基于前文所述背景下的核心判断：传统制药工业由于对于生物学认识的有限性，导致药物研发将大量资源消耗在动物实验、大规模临床实验等验证环节，而极大的开发风险，也让大比例的失败项目成本转嫁到了成功上市药品的成本中，导致新药可负担性和可及性降低，制药行业的发展成果未能普惠到更广泛的人群。随着人工智能技术深度融入并赋能药物研究和开发环节，会快速降低这两个环节的验证成本。越来越多原本必须在现实世界通过实验、动物研究和临床试验才能筛选出来的方案，可以在计算环境中得到提前预测和比较。与此同时，工艺开发和生产环节的成本占比会相应被动提高，进而引导更多资源投入满足生产环节降本增效的需求，而这其中所用的方法，自然也在相当大的程度上包括人工智能技术。也就是说，当AI逐步压缩研发和开发环节的试错成本之后，药品生产本身的效率就会变得更加重要，制药工业的竞争也会进一步从“发现和开发一个药”，延伸到“如何把这个药稳定、高效、低成本地生产出来”。过去，研发试错成本是制药产业成本结构中极其重要的组成部分；未来，当人工智能持续降低研究和开发环节的验证成本之后，生产制造效率在整个产业价值链中的重要性将自然上升。
鉴于此，鼎康生物即将在湖北武汉光谷开建的全球生产线数量最多、全国单体产能最大的超级工厂，将全面拥抱人工智能，充分利用中国制造业大国完整的工业体系和能源高效供给，通过满足数量上最大的药品消费市场的多样需求，在大量丰富的真实产业实践中，建设并运营成为一座全球领先的生物药工艺开发和生产制造智能超级工厂。这里的“超级工厂”，不仅意味着更多生产线和更大产能，更意味着工艺开发、生产制造、数据积累和人工智能技术的深度融合。工艺开发和生产环节的规模效应叠加人工智能技术赋能，将产生更强的效率优势，并形成规模、数据和AI之间不断增强的正向循环。
由此，鼎康生物将牢牢把握住制药产业发展中工艺开发和生产制造这个“牛鼻子”，为药物研发企业、药物开发技术服务企业带来具有国际竞争力的正外部性，并且组建了鼎康创新联盟，引领大量上游高附加值供应链企业协同发展，做好生物制药产业的链主企业，共同推动我国制药行业持续转型升级和高质量发展。中国拥有完整的制造业体系、巨大的市场需求和丰富的产业实践，当这些优势与人工智能技术革命深度结合之后，中国制药工业也有机会在新一轮生产力革命中进一步突破传统发展边界，与其他众多工业领域一样，达到国际领先水平。
关于鼎康生物
鼎康生物是一家全球领先的CDMO公司，率先引进了全球首个模块化生物制药工厂KUBio™，赋能生物药从细胞株开发到商业化生产的全过程。我们位于瑞士巴塞尔的欧洲创新中心致力于提供快捷的各类抗体蛋白瞬时表达生产服务，位于上海的中国创新中心聚焦高效的细胞株开发和先进的工艺开发，与拥有多国临床试验申请和新药上市成功经验的武汉制造工厂相结合，鼎康生物正在为全球生物医药客户提供一站式的CMC解决方案。在鼎康生物，我们有一个共同的愿景： 致力于通过持续创新，提升前沿生物药物的全球可及性，为人类健康创造长期价值。
