7月4日， 2024世界人工智能大會(huì )在浦江之畔揭開(kāi)帷幕，全球的鎂光燈再度向東方聚焦——就在剛剛過(guò)去的6月底，世界智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì )剛剛在天津落幕。

這是屬于人工智能的夏天，大模型正在引爆全新的浪潮。在這場(chǎng)浪潮中，古老中國的中藥行業(yè)的數智化轉型也成了焦點(diǎn)，一款名為“數智本草”的中醫藥語(yǔ)言大模型和計算大模型引起了人們注意。

“數智本草”由天士力與華為云共同開(kāi)發(fā)，整合了海量的數據資源，包括古醫書(shū)、經(jīng)典方劑、現代中成藥配方、學(xué)術(shù)文獻、天然化合物數據庫、臨床試驗方案以及中藥專(zhuān)利等。通過(guò)智能問(wèn)答、交互計算和報告生成三種方式，該模型為從中藥機制解析到中藥復方及組分創(chuàng )新開(kāi)發(fā)的全過(guò)程提供研發(fā)支持。

有了這款大模型，中藥研發(fā)“從病到方”到“從方到病”的雙向轉換得以實(shí)現。

人工智能是近一兩年最典型的新質(zhì)生產(chǎn)力。據新華社報道，6月20日，國家主席習近平在向2024世界智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì )致賀信時(shí)指出，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動(dòng)力量，將對全球經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和人類(lèi)文明進(jìn)步產(chǎn)生深遠影響。中國高度重視人工智能發(fā)展，積極推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟深度融合，培育壯大智能產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，為高質(zhì)量發(fā)展提供新動(dòng)能。

在天士力的研發(fā)中心里，研發(fā)人員會(huì )基于基因的層面對患者進(jìn)行分類(lèi)，將其中有明顯特征的基因提取出來(lái)做成模塊，用于指導藥物的研發(fā)。通過(guò)云計算等新型技術(shù)手段，“數智本草”將老中醫的處方標準化，推進(jìn)中藥從篩選、優(yōu)化，到臨床前研發(fā)鏈條的證據挖掘、輔助決策。通過(guò)新藥的虛擬篩選，從而提高新藥研發(fā)的效率和準確性。

古老的中醫藥與屬于新時(shí)代的人工智能實(shí)現了完美交融——“數智本草”大模型為天士力的中藥研發(fā)安上了 “超級大腦”。

“超級大腦”帶來(lái)數智中藥新范式

“數智本草”大模型基于華為云的盤(pán)古大模型打造。在6月21日至23日舉辦的華為開(kāi)發(fā)者大會(huì )上，“數智本草”大模型作為醫藥領(lǐng)域典型代表被重點(diǎn)推薦。

華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安說(shuō)，一方面，“數智本草”大模型從古方古籍和現代文獻中總結出知識和經(jīng)驗，可以賦能方劑篩選和優(yōu)化、提升研發(fā)效率，也能輔助醫生問(wèn)診。另一方面，天士力在盤(pán)古大模型17億化合物的藥物分子大模型基礎上，增訓了天然產(chǎn)物分子數據，有望更好地優(yōu)化方劑和發(fā)現新藥。

而對天士力而言，“數智本草”大模型是基于中藥現代化、國際化長(cháng)期實(shí)踐的重要成果。

天士力副總經(jīng)理章順楠介紹，“數智本草”大模型是天士力星斗云系統與華為盤(pán)古大模型融合訓練精準調優(yōu)而成，包括數智本草語(yǔ)言大模型與數智本草計算大模型，具有380億的參數量、1億多小分子信息、350萬(wàn)天然產(chǎn)物特征、1000多本中醫典籍、9萬(wàn)多首方劑、4000多萬(wàn)篇科研文獻、2萬(wàn)多靶點(diǎn)通路。

“數智本草”是一個(gè)利用大量中醫藥文獻進(jìn)行預訓練的語(yǔ)言模型。它結合了向量庫的檢索強化和多場(chǎng)景的微調，這使得它能夠有效地挖掘和總結中醫藥理論的證據。此外，這個(gè)模型還基于數十億分子結構進(jìn)行了預訓練，并且使用了特有的天然產(chǎn)物分子數據進(jìn)行微調，以便更精確地執行天然產(chǎn)物分子的表征和屬性預測等計算任務(wù)。它還可以結合相應的算法，快速地進(jìn)行藥材和復方的篩選和優(yōu)化。

通過(guò)“智能問(wèn)答”、“交互計算”和“報告生成”這三種應用模式，“數智本草”能夠深入挖掘和整合中醫經(jīng)典理論、中藥藥理、配伍以及臨床應用的知識和聯(lián)系。它不僅能夠實(shí)現“從病到方”和“從方到病”的目標，還能夠為用戶(hù)提供從中藥機制解析到中藥復方及組分創(chuàng )新開(kāi)發(fā)的全方位研發(fā)支持，包括篩選、立項和臨床等環(huán)節，從而幫助用戶(hù)提煉證據、做出決策并提高效率。未來(lái)，“數智本草”還可能為醫藥營(yíng)銷(xiāo)和專(zhuān)病開(kāi)方等領(lǐng)域提供支持，幫助醫生和藥店店員為市場(chǎng)提供更多選擇和價(jià)值。

“數智本草”大模型這個(gè)“超級大腦”，已經(jīng)為天士力的中藥研發(fā)帶來(lái)了許多實(shí)際的成果：

在利用“數智本草”大模型進(jìn)行計算組方優(yōu)化后，天士力的養血清腦的成本降低了，專(zhuān)利保護期也得以延長(cháng)，而且藥效不變；

在“數智本草”大模型的幫助下，天士力數智中藥創(chuàng )新中心對丹滴重要組分冠心病定量分析，這為實(shí)現數字化生產(chǎn)提供了依據；

在藿香正氣方關(guān)鍵成分分析協(xié)助制定團體標準新增指標時(shí)，“數智本草”大模型也展示了強大的能力。

與眾不同的智能制造

不久前，在2024年5月舉行的中醫藥國際發(fā)展大會(huì )上，現代中藥創(chuàng )制全國重點(diǎn)實(shí)驗室副主任王躍飛說(shuō)，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力要在“從0到1的原始創(chuàng )新和顛覆性技術(shù)創(chuàng )新”“從1到100的產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新”“從100到10000的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式創(chuàng )新”上下功夫。

當時(shí)，王躍飛高度評價(jià)了以天士力為代表的現代中藥企業(yè)在發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力上的積極作為，搶奪先機，贏(yíng)得主動(dòng)，把先進(jìn)制造技術(shù)、大數據、人工智能與傳統的中藥制藥行業(yè)深度融合，實(shí)現了提質(zhì)增效、迭代升級、綠色高質(zhì)量發(fā)展。

其實(shí)，近兩年很多藥企都在探索和應用智能制造相關(guān)的技術(shù)，比如產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、無(wú)人化等。與這些傳統的智能制造相比，天士力的智能制造與眾不同。

制藥產(chǎn)業(yè)現代化的特征是工業(yè)化，通過(guò)產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、無(wú)人化實(shí)現了工業(yè)化智能制造目標，并且對人機料法環(huán)等要素進(jìn)行了精益管理。自動(dòng)化解決的是確定性問(wèn)題，對于中藥制藥科學(xué)與工業(yè)復雜系統，有諸多不確定性的問(wèn)題，需要數字化、智能化的技術(shù)手段。

章順楠介紹，天士力智能制造實(shí)施全產(chǎn)業(yè)鏈數據作為新型生產(chǎn)要素，用數據價(jià)值乘上傳統的生產(chǎn)要素，著(zhù)力實(shí)現生產(chǎn)全要素效益的倍增與創(chuàng )新，形成高質(zhì)高效綠色精益協(xié)同的智能制造新模式。

與其他中醫藥大模型相比，“數智本草”大模型最明顯的差異化在于落地性、實(shí)用性。而給予其兩大特性的基礎在于：參數量最大，產(chǎn)業(yè)證據最全、補全了分子靶點(diǎn)及產(chǎn)業(yè)層面的海量數據，首度實(shí)現中醫藥“語(yǔ)言+計算”模型并生，又通過(guò)智能問(wèn)答、交互計算和文檔生成三大應用模式，為用戶(hù)提供從中藥機制解析到中藥復方及組分創(chuàng )新開(kāi)發(fā)的篩選、立項等全鏈條研發(fā)輔助，實(shí)現證據提煉、輔助決策與效能提升。

除了“數智本草”大模型，天士力在智能制造領(lǐng)域還有諸多探索和成果。在成為國家智能制造試點(diǎn)示范基礎上，獲評國家級智能制造示范工廠(chǎng)、國家工信部“綠色工廠(chǎng)”，天士力上市公司2023年度ESG報告獲得Wind A級評定；核心技術(shù)，以質(zhì)量數字化為核心的天士力智能制造技術(shù)體系獲得2023年度天津市科技進(jìn)步特等獎；并獲批建設現代中藥創(chuàng )制全國重點(diǎn)實(shí)驗室、中藥先進(jìn)制造技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗室，同時(shí)承擔中藥產(chǎn)業(yè)鏈卡脖子問(wèn)題的攻關(guān)任務(wù)。

依據發(fā)展數智中藥的戰略方向，天士力在實(shí)現中藥質(zhì)量數字化的技術(shù)成果基礎上，實(shí)施構建中醫藥理論與多組學(xué)數據融合的數智中藥研發(fā)新范式，真正挖掘中醫藥治療的核心優(yōu)勢與中藥產(chǎn)品根本屬性；通過(guò)將工藝、裝備和過(guò)程控制模型進(jìn)行系統性的工程設計，將工廠(chǎng)全要素進(jìn)行整體性管控，打造工程科學(xué)與工業(yè)大數據融合的中藥工業(yè)智能制造新方案；并正在探索數字藥物、藥械結合、數療融合等新手段，創(chuàng )建中醫藥大健康服務(wù)應用新生態(tài)。

不一樣的數智未來(lái)

近年來(lái)，中國的中醫藥行業(yè)雖然有了很大的進(jìn)步，但還是遇到不少難題。比如，中藥原料的質(zhì)量不穩定，成分復雜，行業(yè)對它的副作用和作用機理也不是很清楚，這些都限制了中藥現代化的進(jìn)程。隨著(zhù)大數據、云計算和人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展，“數智化”成為進(jìn)一步打開(kāi)中藥這個(gè)復雜系統“黑箱子”的新動(dòng)力。

2017年，天士力搭建了基于疾病網(wǎng)絡(luò )和藥物網(wǎng)絡(luò )的星斗云平臺，2020年啟動(dòng)“兩轉一升” 戰略轉型，向數智創(chuàng )新型企業(yè)轉型、向智慧服務(wù)型企業(yè)轉型、向數字化智能制造升級。

2023年，天士力率先提出“數智中藥”概念及發(fā)展藍圖，成為中藥行業(yè)智能制造的示范與引領(lǐng)者。

天士力已邁入“數智中藥”新階段，正通過(guò)建設中醫藥“數智本草”大模型的智能一體化平臺，打造“數智中藥”資源、研發(fā)、制造、供應、臨床應用、消費者認知新范式，促進(jìn)更多生態(tài)場(chǎng)景應用，實(shí)現中藥產(chǎn)業(yè)全鏈條飛躍性轉型升級，助力中藥研發(fā)進(jìn)入數智中藥時(shí)代，推動(dòng)中藥現代化和國際化進(jìn)程，實(shí)現用藥精準、生產(chǎn)機制、療效精確的數智中藥愿景。

隨著(zhù)中醫藥領(lǐng)域數字化步伐的加速以及盤(pán)古大模型的不斷改進(jìn)，“數智本草”大模型預計將在推進(jìn)中藥的現代化及全球化進(jìn)程中扮演更為關(guān)鍵的角色。

在章順楠的預想中，“數智本草”大模型在制造領(lǐng)域還可以實(shí)現多個(gè)方向的應用與突破。

首先，“數智本草”大模型能夠精確地解析中藥配伍方劑決定療效的物質(zhì)網(wǎng)絡(luò )內涵。這一點(diǎn)對于設計更精準的中藥制造目標和過(guò)程控制策略至關(guān)重要。

另外，中藥制造領(lǐng)域積累了大量通過(guò)語(yǔ)言、文本和知識傳承的經(jīng)驗。而“數智本草”大模型正好擅長(cháng)處理這些非結構化數據，提取其中有價(jià)值的信息。它還能與基于結構化數據的工業(yè)小模型進(jìn)行知識交流，共同推動(dòng)制藥工業(yè)知識圖譜的建立。這不僅有助于將傳統經(jīng)驗轉化為可量化的知識，還能加深對制藥工藝的理解，促進(jìn)知識和數據的持續積累與迭代，進(jìn)一步提升制造水平。

制藥行業(yè)是一個(gè)融合了藥物科學(xué)、工程科學(xué)和監管科學(xué)的復雜領(lǐng)域，涉及到生產(chǎn)管理、體系管理、供應管理等多個(gè)方面，這些方面有許多非結構化數據。“數智本草”大模型不僅能在員工培訓、供應鏈管理和智能化生產(chǎn)等方面發(fā)揮作用，甚至還能幫助建立一個(gè)智能化的中藥工業(yè)“超級大腦”，推動(dòng)行業(yè)的創(chuàng )新應用。

人工智能的興起正推動(dòng)著(zhù)中藥的研發(fā)、生產(chǎn)方式以及治療手段發(fā)生根本性的轉變，天士力站在這次變革的先導位置。在開(kāi)拓中藥行業(yè)發(fā)展新路徑的路上，天士力通過(guò)具體實(shí)踐為整個(gè)行業(yè)的未來(lái)發(fā)展鋪就了一條充滿(mǎn)希望和可能性的新路。