一、引言
在当今科技飞速发展的时代,提升科研效率以及实现生物医药物料管理智能化具有至关重要的意义。科研评价须把效率放在突出位置,这不仅是科学共同体内部的需求,更是推动国家科技进步、经济发展和社会进步的关键因素。
科研作为推动社会前进的重要力量,其效率的提升直接关系到创新成果的产出速度和质量。在生物医药领域,科研的重要性尤为凸显。生物医药产业是关系国计民生和国家安全的战略性新兴产业,其研发创新对于提高人类健康水平、应对重大疾病挑战具有不可替代的作用。而生物医药物料管理作为生物医药研发的重要环节,其智能化趋势将为科研效率的提升提供有力支撑。
从科研评价的角度来看,把握科研方向是确保科技研发资助不产生方向性失误的关键。历史上的教训告诉我们,政府在一些科技项目上的巨大投资,如果没有科学评价的研究支撑,可能导致方向性失误,造成科研资金的巨大浪费,甚至影响国家战略。因此,深入开展科研评价工作,把效率摆在突出位置,对于提升科研效率至关重要。
在创新过程中,关注科研效率必须关注科研过程。现阶段急需改变以结果为中心的评价模式,给科研过程的管理留一定空间,按照科研规律办事,呵护科研的成长、宽容失败,这样才能结出丰硕的成果。对于企业的研发活动,合理规范研发活动、准确认定研发活动并合理有效地归集研发活动费用,需要明确、合理的评价标准,以提高研发投入的管理水平和企业研发效率。
同时,必须把科研人才培养当作首要任务。只有抓住这个首要任务,才能让科学过程评价的 “指挥棒” 更加科学,营造真正潜心研究、追求卓越、风清气正的科研环境,对更多科研工作者形成正向激励,真正挖掘科研人才这个 “第一资源”、激发创新这个 “第一动力”,还可以有效杜绝科研浪费。
在生物医药领域,提升科研效率对于加快新药研发、提高医疗水平具有重要意义。生物医药物料管理的智能化趋势则可以优化资源配置、提高管理效率、降低成本,为生物医药科研提供更好的支持。例如,通过引入先进的信息技术手段,实现生物医药物料的实时监控、精准管理和快速调配,可以大大缩短科研周期,提高科研效率。
总之,提升科研效率以及生物医药物料管理智能化是当前生物医药领域发展的必然趋势,对于推动科技创新、促进经济社会发展具有重要的现实意义。
二、提升科研效率的方法与案例
(二)生物医药研发效率现状与挑战
1.研发效率现状
◦ 当前生物医药研发效率普遍较低。新药研发周期长,成本高,成功率低。例如,石药集团和海和药物合作的 MET 抑制剂谷美替尼片经历了长达 10 年的临床前及临床试验阶段。
◦ 研发资源分配不均,存在重复建设和浪费现象。部分领域竞争激烈,而一些急需药物研发的领域却投入不足。
◦ 新技术和方法的应用不足,数据共享和标准化程度低。很多实验室各自为战,缺乏有效的数据共享合作,影响了研发效率的提升。
2.研发效率挑战
◦ 疾病复杂性增加。随着医学的发展,疾病的种类和复杂性不断增加,对研发技术的要求也越来越高。例如,一些罕见病和复杂疾病的治疗药物研发难度极大。
◦ 法规政策影响。生物医药研发必须严格遵守相关法规和政策,审批流程复杂,这在一定程度上影响了研发效率。
◦ 市场竞争激烈。各大药企都在加大研发投入,竞争压力巨大。为了在市场中占据优势,企业需要不断提高研发效率和创新能力。
(三)关键因素分析与优化
1.实验设计与数据分析优化
◦ 科学实验设计是提高研发效率的基础。应充分考虑实验变量、对照组设置、样本大小等因素,减少实验误差,提高实验可重复性。例如,在临床试验设计中,采用随机化、双盲、对照等原则,确保试验组和对照组的可比性,减少偏倚,保证结果的客观性。
◦ 先进数据分析方法对研发效率至关重要。运用机器学习、人工智能等技术,可以对生物医药大数据进行更高效、准确的分析。生物医药大数据分析可以通过挖掘海量数据中的有用信息,为实验结果提供科学依据,提高研发效率。
◦ 数据共享合作能够避免重复实验,提高整体研发效率。加强实验室间的数据共享和合作,建立统一的数据标准和共享平台,促进不同研究团队之间的交流与合作。
2.创新药物筛选与优化
◦ 药物筛选方法不断创新。应用高通量筛选、计算机辅助药物设计、虚拟筛选技术等先进技术,快速筛选出有潜力的候选药物。虚拟筛选技术是一种计算机模拟技术,通过构建靶标分子的三维模型,并利用分子模拟和计算方法,从中筛选出具有潜在活性的小分子化合物。例如,分子对接是虚拟筛选技术中最常用的方法,其基本原理是将小分子化合物与靶标分子的三维结构进行对接,并计算两者的结合亲和力。结合亲和力越高,表明小分子化合物与靶标分子结合越稳定,活性也越强。
◦ 药物优化是提高研发成功率的关键。通过结构优化、改造,提高药物的活性、降低毒性。例如,基于结构生物信息学的分子识别方法利用了分子的三维结构信息,以预测分子之间的相互作用,为药物设计和优化提供指导。
◦ 建立完善的药物评价体系。对药物的疗效、安全性进行全面评估,确保药物研发的质量和效率。包括初步生物活性测试、体外活性评估、体内活性评估、安全性评估、药代动力学评估等多个环节。
3.研发流程管理与优化
◦ 流程管理是确保研发进度和质量的重要手段。建立完善的研发流程管理制度,明确各环节的责任和时间节点。例如,白码 LIMS 系统支持对生物医药研发的整个流程进行管理和优化,能够根据研发项目的需求,自动生成研发计划和方案,指导研发人员高效地完成研发任务。
◦ 流程优化能够消除瓶颈,提高整体研发效率。对研发流程进行定期评估和优化,发现并解决流程中的问题。例如,采用适应性临床试验设计,可根据中期分析结果调整试验方案,提高效率。
◦ 项目管理对研发效率提升至关重要。运用项目管理工具和方法,对项目进行全面监控和管理,确保项目按时完成,达到预期目标。例如,通过数据分析提升研发效能,在项目周期管理中,关注关键成果指标如逾期任务的个数、阶段完成率、以及燃尽图的走向,及时调整策略,提高项目交付速度和质量。
三、衍因智研云平台助力生物医药研发
(一)与爱信智耀的合作
爱信智耀作为创新药研发企业,致力于针对具有重大临床需求的免疫性疾病进行创新药物研发。其核心创始团队拥有多年国际大药企的新药研发经验,通过开创性的计算生物学平台对病人多组学数据深入分析,找到新的机制和药物靶点,并构建了具有国际竞争力的创新药研发管线。
爱信智耀团队开始使用衍因科技开发的衍因智研云平台的分子生物学模块 yanMolecule。通过使用 yanMolecule,爱信智耀能够高效且安全地管理多个项目中的抗体序列、质粒构建和分子克隆等关键信息,实现实验室内部信息共享与任务协作,从而加速抗体药物研发进程。
爱信智耀 CTO 丁尧博士表示,期待未来与衍因科技在医药研发数字化和智能化方面有更深入的合作。衍因科技创始人兼 CEO 陈泽平博士也表示,衍因智研云作为专注于生物医药的数字化科研协作平台,致力于与国内优秀的生物医药企业同行,帮助生物医药研发过程实现从传统低效的纸质化管理向数字化高效的管理模式转型,加速生物医药研发过程的数字化、智能化转型,助力企业研发的降本增效。
衍因智研云提供学术版(免费)、专业版和企业版,为全国科研机构和创新药企提供智能的科研服务,包括分子生物学智能平台、生物医药大模型库、电子实验记录本、科研大数据平台等方面,旨在帮助生物医药行业的研究人员更加高效地进行科研实验和数据分析,提高科研的效率和质量。
(二)AI 大模型在生物医药科研场景的落地
衍因科技以 AI 技术和大数据分析为核心搭建衍因・智研云平台。公司由一批来自世界 500 强公司 SAP 和哈佛大学医学院博士的高管创立,致力于打造国内领先的生物医药数字化科研协同平台,结合生物医药大模型的新兴技术,建立国内自主可控的生物医药基础科研技术服务平台,成为生物医药科研生态的连接器。
智研云目前主要包括智研分子(基因编辑平台)、智研笔记(电子实验记录)、智研数据(科研大数据平台)、智研文献(AI 大模型库)四大模块,提供超过 25 个场景、超过 60 个功能点,具有深度赋能我国高校、研究机构和创新药企的潜力。
2024 年 4 月 26 日,衍因科技在上海张江科学会堂举办 “智能驱动・共享未来”AI 科研协作平台新品发布会。本次发布会首次披露了 AI 科研协作平台 - 新一代智研云的核心模块和亮点,发布多个重磅合作和行业解决方案,同时分享了药企、机构、投资人等多角度的 “AI + 创新药” 前景与展望。
一方面,衍因科技的产品符合 FDA CFR21 研发标准、支持 FDA 审核;另一方面,通过 AIGC 技术的赋能优化核心业务场景。衍因科技与芯宿科技同步宣布战略合作,联合发布我国首家高通量合成软硬件解决方案。
作为张江的主导产业,生物医药产业和人工智能产业持续深度融合。张江 AI 制药企业喜报频传,全国已有 102 家 AI + 医药研发企业,其中 30 家在张江科学城布局。自张江正式发布 AI 智药生态计划以来,AI 与医药不断跨界融合,形成了良好的 AI 制药创新生态。
(三)2024 年度生物医药智享会
2024 年度生物医药智享会在上海举行,由衍因科技和张江集团联合举办。本次会议汇集了来自生物医药企业、知名科研院校、AI 科技公司、政府园区、投融资机构、产业媒体等 150 余家企业,近 200 名嘉宾参会,并围绕当前生物医药行业政策,投资人热点及趋势,以及 AI 大模型在生物医药领域中的应用等热点话题展开了深入探讨。
智享会以 “智能驱动,共享未来” 为主题,汇聚了业内顶尖专家。张江集团相关负责人表示,AI 正在加速生物医药领域向着更快速、更精准、更安全的方向发展。上海市生物医药科技发展中心主任李积宗从政策方面作了分享。启明创投合伙人陈侃博士分享了 “投资人眼中的创新药未来” 主题演讲。
衍因科技 CEO 陈泽平博士带来主题演讲 “释放科研潜能,赋能生命科学”,并宣布生物医药新一代衍因智研云平台正式上线。该平台专注于为生物医药领域提供新一代的人工智能科研协作平台,包括智研分子(基因编辑平台)、智研笔记(电子实验记录)、智研数据(科研大数据平台)、智研文献(AI 大模型库)等方面,为全国各大院校、研究机构和创新药企提高科研的效率和质量。
会上,衍因科技分别与芯宿科技及深势科技宣布战略合作,布局 AI 大模型及生物医药软硬件等方面。双方将充分发挥各自在自动化和数智化上的优势,强强联合,搭建生物医药产业研发生态并加速行业的发展。
为了更好服务张江生物医药研发企业,衍因科技与启明创投,宣布发布 “生物医药研在线公共服务平台”,致力于打造成为生物医药研发生态的连接器,为生物医药行业链接更多的资源与服务,赋能张江中小企业更好的使用上便捷的数字化服务,提升效能。
四、生物医药物料管理智能化趋势
(一)数字技术推动采购供应链迈向智能化
1.行业观察分析生物医药供应链管理的复杂性,包括规范性要求、产品质量控制、集团型管控、可见性协调性和返利管理等问题。
生物制药产业作为关系国计民生、经济发展和国家安全的战略性产业,其供应链管理面临着诸多复杂挑战。首先,高度规范性要求是生物制药业的显著特点,受到严格的法规和监管要求约束,药品的生产和配送必须符合相关法规,确保整个供应链的合规性和可追溯性。其次,复杂的产品质量控制也是关键问题,涉及药品研发、生产、储存和运输等各个环节,必须确保产品质量和安全,以满足市场和患者的需求。再者,集团型管控问题突出,制药企业往往以集团型企业居多,存在地域差异、信息传递滞后和管理流程不统一等问题。此外,供应链可见性和协调性至关重要,生物制药业供应链涉及多个环节和利益相关者,缺乏透明度和协作可能导致信息不对称和运营延误。最后,返利管理和分销问题复杂,医药企业为扩大市场采取返利措施,但业内返利规则复杂,管理困难。
2.解决方案介绍采购供应链管理系统和一站式企业采购商城在规范采购管理、供应商管控、质量追溯和提升采购效率等方面的作用。
为解决生物制药企业在供应链管理过程中遇到的问题,可以引入供应链采购协同平台与一站式智采商城平台,实现供应链与采购数字化升级。
• 采购供应链管理系统:实现规范化、透明化采购管理过程,优化人力资源配置。通过统筹规划业务流、信息流、资金流等核心管理内容,对采购全流程全周期进行数字化升级,确保企业采购运作高效,降低人力运营成本。同时,对供应商进行全过程管控,打造高效协同的合规管理体系。线上完成从供应商准入到评估分级的全程管理,供应商按要求上传文件,企业在线核查并自动存档,避免履约合规性问题。此外,建立完整的质量追溯体系,启用批次号管理,规范物料先进先出,为药品质量安全提供追溯保障,并实现特色的自动化返利管理,覆盖返利登记、结果回收和核销等业务场景。
• 一站式企业采购商城:建设多组织的集采架构,实现集团型企业从分散采购向集中采购转变。针对生物制药行业属性,设计专属信息披露门户,实现完善的物料品类管理办法。支持企业内部不同类型的采购场景,如福利礼品、备品备件、工程项目等,让不同采购场景对应不同采购流程,提升采购效率。
(二)机器人上下料实现医疗行业自动化物料管理
机器人上下料技术在医疗行业的应用具有多方面的优势。首先,能够提高效率,机器人上下料系统可以自动化医疗设施内的物料运输和管理,减少人力资源投入,提高工作效率。其次,降低错误率,通过自动化的上下料过程,可以减少人为错误和误操作,提高医疗设施的安全性和准确性。再者,增强卫生,机器人上下料系统能够减少人员与物料接触,从而降低交叉感染的风险,提高医疗环境的卫生水平。同时,提升患者体验,更快速、更精准的物料供应和分发,可以缩短患者等待时间,增加医疗服务的满意度。最后,推动医疗技术发展,机器人上下料技术的应用促进了医疗设施的现代化和智能化,为医疗行业的发展带来新的动力。
(三)赛动物料管理系统助力北科生物生产智能化
赛动智造物料管理系统在北科生物的应用取得了显著成效。首先,智能驱动,高效流转。系统可实现库存检索、自动化入库、出库与盘点,让仓储作业变得轻松有序。库存管理效率显著提升,物料流转过程精准控制,减少人为错误,确保生产活动顺畅进行。特别是关键物料区分管理功能,为科研与生产活动提供有力保障。其次,精准预警,防患未然。系统配备的预警功能对物料近效期、实时低库存、呆料都能准确检测,及时提供风险提示,避免因物料过期、短缺或积压带来的经济损失。使企业能够快速响应,调整采购计划或库存策略。再次,数据可视,决策有据。系统提供的中央数字看板,将库存动态、需求预测、呆料分布等复杂数据转化为清晰直观的图表,方便管理层掌握库存变化,做出精准需求预测,指导采购与生产计划,降低库存成本,提升资金周转效率。同时,为优化库存结构提供数据支持。然后,合规为先,安全保障。系统遵循国内外法规要求,具备操作留痕、可追溯审计功能,确保每一步操作均符合监管要求。多级授权机制与数据权限分离设计,保障数据安全与隐私,助力企业合规运营,保护科研成果知识产权。最后,用户满意,口碑见证。北科生物对该系统的易用性、功能性、稳定性及对企业运营的实际助益进行了全面检验,并给予高度评价。系统操作简便、界面友好,减轻日常工作负担,显著提升工作效率。优化库存结构,降低运营成本,为企业生产数字化转型注入强劲动力。可对接一级库物料管理 EAS 系统,弥补物料到二级库后的管理弊病。实现各级物料高效方便的可视化管理。目前,该系统已在中安康华、细胞产业国家工程中心、科诺实验室等企业投入使用。
五、结论
提升科研效率和实现生物医药物料管理智能化是生物医药行业发展的必然趋势,对行业的未来具有重大意义。
一、提升科研效率与智能化物料管理的重要性
在生物医药领域,科研效率的提升直接关系到新药研发的速度和质量,进而影响人类健康水平的提高。智能化的生物医药物料管理能够优化资源配置,提高管理效率,降低成本,为科研提供有力支持。例如,衍因智研云平台通过提供分子生物学智能平台、生物医药大模型库、电子实验记录本、科研大数据平台等服务,帮助生物医药行业的研究人员更高效地进行科研实验和数据分析,提高了科研效率和质量。同时,数字技术推动的采购供应链迈向智能化、机器人上下料实现医疗行业自动化物料管理以及赛动物料管理系统助力北科生物生产智能化等,都展示了生物医药物料管理智能化的优势和重要性。
二、对生物医药行业未来发展的展望
(一)技术融合将持续深化
随着科技的不断进步,人工智能、大数据、物联网等技术将与生物医药行业深度融合。例如,李兰娟院士指出生物医学与人工智能的交汇将为生物医学带来革命性的变化,陈润生院士也强调大模型赋能大数据,生物医学大数据的未来将进行智能化探索。在药物研发方面,计算生物学的发展将改变传统制药速度慢、成本高的情况,加速新药研发和疾病治疗的进程。同时,数字化、智能化技术将在生物医药物料管理中发挥更大的作用,提高供应链的透明度和协调性,降低管理成本。
(二)个性化医疗和精准医疗将成为主流
随着基因组学和蛋白质组学等技术的快速发展,个性化医疗和精准医疗将成为生物医药行业的重要创新方向。通过对个体遗传信息和生物标志物的深入了解,可以实现针对个体的精准诊断和治疗,提高治疗效果,减少副作用,并降低医疗成本。例如,爱信智耀通过开创性的计算生物学平台对病人多组学数据深入分析,找到新的机制和药物靶点,并构建了具有国际竞争力的创新药研发管线。
(三)行业合作与创新生态将更加完善
生物医药行业的发展需要政府、高校、科研机构、医药企业等各方的共同努力。建立起集各方力量、覆盖全产业链的生物医药创新生态系统,将有助于抢占全球生物医药技术和产业制高点。例如,张江的主导产业生物医药产业和人工智能产业持续深度融合,形成了良好的 AI 制药创新生态。衍因科技举办的生物医药智享会汇集了来自生物医药企业、知名科研院校、AI 科技公司、政府园区、投融资机构、产业媒体等多方力量,共同探讨行业热点话题,推动行业发展。
总之,提升科研效率和生物医药物料管理智能化的趋势。