AI造药时代来了:173个AI设计药物进入临床,首个批准就在眼前
2024—2026年度核心文献深度解析 | 173个临床项目全景扫描 | 15家AI制药公司逐家分析 | 中国军团崛起核心数据速览
维度
数据
临床管线
173个 AI发现/设计的药物已进入临床试验(94个I期 + 56个II期 + 15个III期)
管线增速
2023年底约24个 → 2026年初200+,26个月增长约7.3倍
I期成功率
AI发现药物 80-90% vs 传统行业平均 ~52%(传统行业数据来源:BIO/QLS Advisors行业报告,范围约40-65%)
市场规模
全球AI药物发现市场预计2026年达 $30-85亿(不同机构差异大,Mordor Intelligence约$32.5亿,Roots Analysis约$86亿)
关键里程碑
❶ 2025年6月:Insilico rentosertib IIa期登Nature Medicine——首个AI药在RCT中证实疗效
❷ 2025年12月:Generate GB-0895进入III期——全球首款AI设计抗体
❸ 2026年:15个AI辅助/原生的药物处于III期(多数为AI优化而非AI原生发现),首个AI原生发现药物获批预计2026底~2027年(据Independent Analyst预测,概率约60%)
中国力量
占全球AI制药专利约70%(含算法/平台/工具/分子设计等所有AI制药相关领域,来源:Vision Life Sciences 2026报告) | 英矽智能10个临床项目 | 晶泰科技ID4平台从"AI辅助"到"AI发现":一条不同的路
传统药物发现是一条"大海捞针"的路——从数百万个化合物中筛选可能的候选者,平均耗时10-15年、耗资26亿美元。AI不是在加速这条路,而是在走一条不同的路:
传统方式:高通量筛选数百万化合物 → 找命中率高的 → 优化 → 临床
AI方式:从靶点结构/疾病生物学出发 → 生成式AI"设计"分子 → 虚拟筛选验证 → 合成 → 临床
AI的核心优势不在于"比人更快",而在于:
探索更大的化学空间——生成式AI可以探索10^60量级的分子空间,人类穷尽一生也只能合成~10^8个
减少合成-测试循环——虚拟筛选和ADMET预测在计算机中完成,而不是在实验室
发现人类想不到的化学结构——Insilico的PKMYT1靶向PROTAC使用了前所未有的吡咯并[2,3-b]吡啶骨架,与所有已知抑制剂完全不同里程碑事件时间线:AI制药从2025年才开始"交卷"
2020-2023年:概念验证阶段
AI设计分子进入临床(多数是I期)
批评声不断:"AI制药公司管线全是已知靶点的已知机制"
管线数量:约24个(2023年底)
2024年:积累期
更多的AI药物进入I/II期
I期成功率开始显示出差异化优势(80-90% vs 52%)
管线数量:约70个
2025年:水坝决口
❶ 6月:Insilico rentosertib IIa期数据——Nature Medicine发表
全球首个AI发现靶点+AI设计分子+RCT证实疗效的完整闭环
FVC改善+98.4mL vs 安慰剂-20.3mL
❷ 12月:Generate Biomedicines GB-0895启动III期
全球首个AI设计抗体进入最终临床阶段
每6个月注射一次 vs 现有每月一次
管线数量:约170个
2026年:临床验证元年
15个AI药物处于III期,15-20个项目即将进入关键试验
Insilico ISM8969(帕金森病NLRP3抑制剂)FDA IND批准
分析师预计:首个AI设计药物获批概率约60%(2026底-2027)
管线数量:200+
从2023年的24个到2026年的200+——AI制药管线用了26个月增长了7.3倍。对比传统生物技术的历史数据,这个增速是前所未有的。 两大"历史第一"深度解析里程碑一:Rentosertib——AI制药的"阿波罗11号时刻"
药物名称:Rentosertib(ISM001-055)公司:英矽智能(Insilico Medicine)靶点:TNIK(TRAF2- and NCK-interacting kinase)适应症:特发性肺纤维化(IPF)最新状态:IIa期完成,准备进入IIb/III期(2026年)
这不是第一个进入临床的AI药物,但它是第一个在随机对照试验中证实临床疗效的AI发现药物。它的完整路径证明了AI制药的端到端能力:
靶点发现:PandaOmics平台从海量组学数据中发现TNIK作为IPF的新型潜在治疗靶点(TNIK此前有文献报道过与纤维化的关联,但未被验证为IPF的可成药靶点——AI的角色是从海量组学数据中识别并优先排序这一关联)
分子设计:Chemistry42平台生成并优化小分子候选物
临床试验设计:InClinico平台辅助预测试验结果
临床验证:IIa期RCT数据发表于Nature Medicine
指标
Rentosertib 60mg QD
安慰剂
FVC变化量
+98.4 mL(改善)
-20.3 mL(下降)
安全性
大多1-2级AE,耐受性良好
—
现有标准治疗尼达尼布和吡非尼酮的疗效是"减缓FVC下降约50%",而rentosertib是反向让FVC改善。尼达尼布停药率>30%,rentosertib通过抑制TNIK同时阻断TGF-β、NF-κB和YAP/TAZ三条促纤维化通路。 里程碑二:GB-0895——AI设计抗体的"登月"
药物名称:GB-0895公司:Generate Biomedicines靶点:TSLP(胸腺基质淋巴生成素)适应症:严重哮喘、COPD最新状态:III期(SOLAIRIA-1 & 2,2026年1月首例给药)
这是全球首个AI设计的抗体进入III期临床。Generate的生成式AI平台不依赖已知抗体序列——它从零开始设计了GB-0895的蛋白序列。
关键差异化:现有抗TSLP抗体Tezepelumab需要每4周注射一次(Q4W),GB-0895是
每26周注射一次(Q26W,约每6个月)——AI通过优化Fc段延长了半衰期。需要说明:GSK的depemokimab(抗IL-5)也已是半年一次给药,因此GB-0895是首个AI设计的半年一次抗体,而非"首个半年一次抗体"。 肿瘤专篇:AI最集中的战场
173个AI药物管线中,近一半(约50%)瞄准肿瘤适应症。这并非巧合——肿瘤领域的基因组学数据最丰富、临床终点最清晰、市场需求最大,是AI制药的"天然主场"。 AI正在攻克的10个肿瘤靶点
类型一:利用生成式AI设计难治靶点的新药
靶点
适应症
AI角色
进展
Pan-KRAS
泛癌种
从头设计别构机制抑制所有KRAS变异
IND-enabling——英矽核心肿瘤资产
BCR-ABL1 T315I
CML
设计克服T315I突变的PROTAC
临床前
BRD4
血液瘤/MYC扩增
AI设计蛋白降解剂
临床前
EGFR 三重突变
NSCLC
生成全新抑制剂骨架
临床前
CDK4/6
乳腺癌
扩散模型生成类似物
前期
类型二:AI发现合成致死关系
合成致死对
适用肿瘤
AI角色
临床状态
MTAP缺失→PRMT5抑制
~15%癌症
AI预测合成致死
已进I/II期临床
ARID1A突变→EZH2抑制
妇科癌症
AI发现基因互作
临床前
STK11突变→SHP2抑制
NSCLC
AI预测合成致死
临床前
SMARCA4突变→SMARCA2抑制
胸部肉瘤/NSCLC
AI预测SWI/SNF脆弱性
临床前
类型三:"不可成药"靶点突破
KRAS G12D:胰腺癌~90%。AI利用AlphaFold2发现非共价隐蔽结合口袋
MYC-MAX:曾被称作"最不可成药的靶点"。AI预测结构后开发订书肽
p53 Y220C:AI筛选出稳定突变p53构象的小分子肿瘤管线为什么占了半壁江山?
原因
解释
数据最丰富
TCGA/GDC/GEO等积累了全世界最完整的肿瘤数据
终点最清晰
ORR/PFS/OS——终点明确量化,AI训练和验证更容易
市场规模最大
全球肿瘤药物市场2026年预计超$2500亿
临床需求最迫切
大量难治肿瘤仍没有有效治疗手段
中国患者群体大
中国每年新发癌症约480万例,临床入组速度快
但要注意:肿瘤管线虽多,但AI真正"发现"的全新靶点占比较小。大部分AI肿瘤药物仍是"已知靶点、AI优化过的分子"——这和"AI发现新靶点"还有距离。更深一层的问题是:为什么肿瘤能拥有这么多数据?其他疾病为什么不行?我们在后文"数据困境"中详细拆解。 全球AI制药15强全景第一梯队:已有临床验证数据
公司
核心产品
靶点/领域
最高阶段
差异化亮点
Insilico Medicine
Rentosertib
TNIK/IPF
IIa ✅ Nature Med
首个AI端到端验证;10个临床项目
Generate Biomedicines
GB-0895
TSLP/哮喘
Phase III
全球首款AI设计抗体进入III期
Recursion
REC-4881
MEK/家族性腺瘤性息肉病(FAP)
Phase II
表型AI首个临床验证案例(FAP为癌前病变,非肿瘤适应症)
BenevolentAI
BEN-8744
PDE10/UC
Phase II
重定位标杆(baricitinib→COVID)
Relay Therapeutics
RLY-2608
PI3Ka/乳腺癌
Phase I/II
蛋白质动态构象设计第二梯队:临床验证中的公司
公司
核心产品/技术
领域
差异化亮点
Schrödinger
FEP+/Glide
物理精度分子模拟
FEP+是行业金标准
Iktos
Makya/Spaya
合成可行性AI
分子生成+合成可行性一体化
Numerion Labs
AtomNet/APEX
十亿级虚拟库筛选
基于结构的超快速筛选标杆
Exscientia
EXS74539
肿瘤
最早进入临床的AI制药公司之一第三梯队:平台型/早期
公司
核心技术
领域
状态
Absci
零样本抗体AI设计
抗体发现
Phase I准备中
Isomorphic Labs
DeepMind衍生
通用AI药研平台
临床前
Verge Genomics
AI+人体组织数据
神经系统
Phase I
Healx
AI重定位
罕见病
Phase II准备中中国军团:占全球AI制药专利70%
企业
核心技术
临床进展
差异化
英矽智能 (Insilico)
Pharma.AI平台
10个临床项目(全球最多)
全球领先的AI验证记录
晶泰科技 (XtalPi)
ID4平台
临床前/合作
量子力学+AI+自动化三合一
清华AIR DrugCLIP
对比学习虚拟筛选
开源/学术
免费开放,学术影响力大
智化科技 (StoneWise)
MolVortex 3D分子生成
合作
降低药物化学家使用门槛
冰洲石生物 (Biosion)
AI+PROTAC平台
临床前
与PROTAC方向衔接
中国企业在AI制药领域的专利申请量占全球约70%。但在药物发现能力上,只有英矽智能进入了全球第一梯队。AI制药的"专利多→药物少"的鸿沟,正是中国下一阶段的挑战。 AI制药如何选择管线?三条路径,一个逻辑路径一:已知靶点 + AI优化("已知中求最优")→ 约60%的管线
靶点本身已经验证过(如EGFR、CDK4/6、PI3Ka),AI扮演"工程师"角色:
改进药效/选择性:Relay Therapeutics用Dynamo分析CDK4/6动态构象
克服耐药:AI设计PI3Ka H1047R突变选择性抑制剂
优化给药频率:Generate GB-0895从每月→每半年一次
这种模式风险最低、成功率最高,但也面临质疑:"AI只是效率工具,不是真正的创新引擎"。路径二:已知靶点 + 新机制("新用法")→ 约25%的管线
PROTAC化:把"抑制"变成"降解"——ARV-110/ARV-471
合成致死重定位:MTAP/PRMT5典型案例
多靶点/多药理:同时调控多个通路路径三:全新靶点 + AI发现("未知中求突破")→ 约15%的管线
TNIK(英矽→IPF):唯一走通"AI发现→临床验证"完整路径
Pan-KRAS(英矽→泛癌):IND-enabling阶段
DCAF1(Mapping Bio→肿瘤):新发现E3连接酶适配器数据困境:决定AI制药"边界"的核心约束
上一章说到肿瘤管线占了半壁江山。但更深的问题是:为什么肿瘤有这么多数据,而其他疾病没有?
决策层级
问题
肿瘤
罕见病
神经系统
抗衰老
第一层
有公开组学数据训练模型?
✅
❌
⚠️
❌
第二层
数据质量能定量预测?
✅
❌
⚠️
❌
第三层
有验证体系降低假阳性?
✅
⚠️
❌
❌
第四层
商业回报够支撑开发?
✅
⚠️
✅
✅
肿瘤在每一层都"过",而其他疾病在某一层就会"卡住"。这个框架也解释了为什么路径一(已知靶点)占60%、路径三(全新靶点)只占15%——不是路径三不重要,而是数据约束决定了谁先走得通。 AI药物发现的技术路径全景
阶段
AI做什么
代表平台
效率提升
靶点发现
从组学/文献中发现新靶点
PandaOmics, Benevolent
数月→数周
虚拟筛选
十亿级库中预测活性分子
AtomNet, DrugCLIP
实验的万分之一成本
分子生成
生成式AI"设计"全新骨架
Chemistry42, Makya
设计空间10^60
ADMET预测
预测药代/毒性/口服利用度
FEP+, ADMET Predictor
减少~70%合成测试
蛋白质设计
不依赖已知结构设计新蛋白
Generate平台, Absci
可设计自然界不存在抗体
临床转化
预测试验结果、设计方案
InClinico, Trial AI
I期成功率80-90%AI制药的"四重困境":乐观与清醒
"AI能让一个坏靶点的分子跑得更快,但AI不能让一个坏靶点变好。" 困境一:已知靶点的"舒适区陷阱"——为什么AI不敢碰全新靶点?
173个管线中,约85%基于已知靶点。真正由AI发现的全新靶点,一只手数得过来。
Nature Medicine 2025年的综述给出了三个根本原因:
原因1:无数据可训。
全新靶点没有已知配体、活性数据或结构信息——AI无从"学习"怎么设计分子。就像让AI学下围棋,但只给看空白棋盘。
原因2:无法外推。
从已知靶点学到的分子设计模式,面对全新靶点时性能急剧下降。综述明确指出:"在训练覆盖的化学空间内表现优异的模型,面对全新分子或靶点时性能会急剧下降。"
原因3:无法预测脱靶。
对于全新靶点,缺乏其与其它生物系统相互作用的先验知识。这直接导致首个全新靶点药物面临更高的临床失败风险。
关键对比:rentosertib是里程碑,不仅仅因为IIa期数据好——更因为它走通了"AI发现全新靶点→AI设计分子→临床试验验证"的完整路径。但它是目前唯一走通的。 困境二:从"相关性"到"因果性"的鸿沟
AI的核心能力是在海量数据中发现相关性,但药物开发需要的是因果性——"抑制靶点X→治愈疾病Y"的生物学链条。
一个残酷的事实:AI预测的靶点-疾病相关性中,相当一部分是"疾病发生后的结果"而非"导致疾病的原因"。
AI可以从转录组数据发现"这个基因在肿瘤组织中高表达",但这可能只是下游的旁效应,而非上游的驱动因子。这就是为什么很多AI预测的"新靶点"进入验证后是"假阳性"——数字上完美,生物学上无意义。
行业典型教训:Exscientia的DSP-1181(强迫症适应症)在I期后因缺乏临床进展终止,BenevolentAI的BEN-2293(特应性皮炎)因II期疗效未达统计学显著而战略收缩(2025年3月从Euronext退市,转为私有公司)——核心原因不在于AI预测速度不够快,而在于从"数字上的靶点"到"真正的生物学验证"之间,有一道高比例的假阳性墙。 困境三:Phase III——AI从未跨过的"测谎仪"
AI在I期成功率高(80-90% vs 行业52%)是因为AI擅长筛选安全的分子。但II期和III期考验的是生物学假说本身是否正确。
目前没有任何一个完全由AI发现的药物通过III期。15个III期AI药物中,多数是AI优化而非AI发现的。
"AI发现的靶点,到底有多少是真阳性的?"——整个AI制药行业仍在等待这个答案。 困境四:合成可行性与成药性——AI的"纸上谈兵"
AI可以设计一个在计算机上完美的分子,但化学家可能根本合成不出来。AI生成的分子往往结构复杂、不对称性高——被称为"AI分子的可合成性危机"。
AI优化的是"体外活性"(IC50值),但临床成功需要PK/PD/Tox等综合指标
Schrödinger的AI管线因临床安全性问题(而非活性不足)而失败——暴露了AI对复杂毒理预测的局限性
小结:AI在"优化已知靶点"和"筛选安全分子"两个环节已证明价值,但在"发现全新生物学"和"通过III期验证"两个环节,它还没毕业。这不是对AI的否定,而是对它的准确认知——一个还不会"发现全新靶点"的技术,就已经有173个药物进入临床——等它会了以后呢? 未来趋势:四个确定性方向趋势一:从"小分子AI"到"生物制剂AI"
GB-0895打开了一扇门。未来AI不仅能设计小分子,还能设计抗体、蛋白降解剂、mRNA、细胞疗法。趋势二:AI制药的"安卓时刻"
开源工具(DrugCLIP、GPS模型等)正在使AI制药从"少数巨头"走向"人人可用"。趋势三:从单一靶点到多靶点/多药理
Gero团队用AI筛选出22种抗衰老候选物,其中1种将线虫寿命延长了74%。AI正在从"一个药一个靶点"扩展到"一个药同时调控多个通路"。趋势四:中国从"跟随"到"并存"
中国AI制药专利全球第一。英矽智能的rentosertib是一个好的开始,但更多中国AI制药公司需要拿出自己的"Nature Medicine时刻"。参考文献里程碑级研究
1. Insilico Medicine Phase IIa of Rentosertib in IPF. Nature Medicine, 2025.
2. Generate Biomedicines GB-0895 Phase III initiation. 2025年12月.
3. AI Drug Discovery Pipeline 2026: 173 Programs. Healthcare Discovery AI, 2026.
4. AI Drug Discovery Statistics 2026. Axis Intelligence, 2026.
5. GPS: a gene expression predictor from molecular structure. Cell, 2026.中国AI制药
6. Chinese AI Drug Discovery Startups: 2026 Guide. Vision Life Sciences.
7. 晶泰科技ID4平台. XtalPi, 2025-2026.
8. 清华AIR DrugCLIP. Tsinghua, 2025.
9. 英矽智能Rentosertib临床数据. Nature Medicine, 2025.AI药物发现平台
10. PandaOmics and Chemistry42. Insilico Medicine, 2024-2026.
11. Recursion OS. Nature Reviews Drug Discovery, 2025.
12. FEP+. Schrödinger, 2024.
13. AtomNet. Numerion Labs, 2024.综述与行业报告
14. Artificial intelligence in drug development. Nature Medicine, 2025, 31: 110–125.
15. AI in Drug Discovery: Clinical Failures, Regulatory Reality. Pharmaceuticals, 2026, 19(6): 916.
16. AI-driven drug discovery platforms: 2025 landscape. Pharmacological Reviews, 2025.
17. 26 AI drug discovery platforms compared. BioAI Agents, 2026.
18. 25 AI drug discovery companies with clinical candidates. Biomed Nexus, 2026.
本文基于2024-2026年核心期刊文献(Nature Medicine、Cell、Nature Reviews Drug Discovery等)及行业报告整合分析,仅供科研学术参考,不构成任何临床建议或投资建议。文中观点可能与原文作者或相关机构立场存在差异,欢迎指正与讨论。 数据截止日期:2026年7月1日。