科學(xué)家在做科研時(shí)，往往需要從海量數(shù)據(jù)中分析出潛在的規(guī)律，再通過大量實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證猜想，才可能得到正確的結(jié)果。一旦科研中變量個(gè)數(shù)或維數(shù)增加，計(jì)算的復(fù)雜度將會(huì)指數(shù)增加，這就是所謂的維數(shù)災(zāi)難。

近年來前沿技術(shù)AI for Science的發(fā)展，卻將科學(xué)家從維數(shù)災(zāi)難的計(jì)算困局中解放了出來。

AI for Science指的是運(yùn)用AI算法從海量數(shù)據(jù)中快速找出潛在規(guī)律，科學(xué)家可從AI預(yù)測(cè)的規(guī)律中甄別出正確的結(jié)果。比如 DeepMind開發(fā)的人工智能系統(tǒng)AlphaFold2，就曾對(duì)蛋白質(zhì)折疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，攻克了困擾生物學(xué)界 50 余年的難題。

而創(chuàng)立于2018年的深勢(shì)科技是國內(nèi)AI for Science的創(chuàng)新者。為幫助科研工作者提高效率，深勢(shì)科技提出了「多尺度建模+機(jī)器學(xué)習(xí)+高性能計(jì)算」的科學(xué)研究新范式，并推出了Hermite?藥物計(jì)算設(shè)計(jì)平臺(tái)、Bohrium?微尺度科學(xué)計(jì)算云平臺(tái)等微尺度工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施。

2021年11月，深勢(shì)科技與寧德時(shí)代達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，來探索能源領(lǐng)域的微尺度工業(yè)設(shè)計(jì)。

創(chuàng)始人孫偉杰認(rèn)為AI計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)科最大的價(jià)值就是替代實(shí)驗(yàn)，以藥物研發(fā)為例，全球每年在藥物研發(fā)上投入的費(fèi)用是2600億美金左右，其中1/9是投入在蛋白質(zhì)層面的分子設(shè)計(jì)、優(yōu)化和篩選中。而這些實(shí)驗(yàn)幾乎都可以被AI計(jì)算替代?！氨热邕^去解析出一個(gè)蛋白質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，需要花費(fèi)幾個(gè)月的時(shí)間，成本就要幾十萬元以上，現(xiàn)在通過深勢(shì)的平臺(tái)，最多不超過一個(gè)小時(shí)，就可以得到一個(gè)不錯(cuò)的微觀結(jié)構(gòu)。”

選擇藥物研發(fā)作為突破口

深勢(shì)科技剛創(chuàng)立時(shí)，只有一個(gè)想法和兩個(gè)人：一個(gè)“AI for Science”的想法和兩個(gè)創(chuàng)始人——孫偉杰和張林峰。

深勢(shì)科技創(chuàng)始人兼CEO孫偉杰

孫偉杰和張林峰曾是北大元培的同班同學(xué)，畢業(yè)后一度走上了不同的道路。孫偉杰選擇成為早期投資人，曾供職于唯獵資本，主要關(guān)注前沿科技領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司。而張林峰則選擇去普林斯頓大學(xué)留學(xué)，在AI for Science領(lǐng)域深造。

2016到2017年，張林峰運(yùn)用人工智能和分子模擬算法來求解重要科學(xué)問題，在AI for Science領(lǐng)域中取得突破性成就。

2018年張林峰回國，孫偉杰邀他見面。許久不見的兩人深入探討后，共同認(rèn)為AI for Science 存在巨大的市場應(yīng)用前景，而最好的方式就是將這個(gè)技術(shù)放在創(chuàng)業(yè)公司里，通過市場的需求驅(qū)動(dòng)其快速發(fā)展。

但他們也明白，僅憑兩人是無法完成此事的，所以孫偉杰和張林峰先在2018年11月注冊(cè)了公司，“創(chuàng)業(yè)前半年的時(shí)間，我們都分別在周圍「搖人」，把身邊特別有本領(lǐng)的人都找來一起創(chuàng)業(yè)。”孫偉杰表示。

深勢(shì)科技創(chuàng)立后，團(tuán)隊(duì)面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是“往哪兒走”。AI for Science技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣泛，其中應(yīng)用在材料科學(xué)領(lǐng)域更精準(zhǔn)。但最終團(tuán)隊(duì)還是選擇從藥物研發(fā)領(lǐng)域切入，因?yàn)樗幬镅邪l(fā)領(lǐng)域有完善的分工體系，所以開展技術(shù)的商業(yè)化能夠更快落地。

找準(zhǔn)了方向，團(tuán)隊(duì)也多了幾分把握，但仍需面對(duì)早期資金、資源匱乏的困境。深勢(shì)科技早期依靠研發(fā)驅(qū)動(dòng)，需要大量研發(fā)人員?！耙虼宋覀儑L試了各種方法，剛開始依靠團(tuán)隊(duì)在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的成績，拿到了一些科研訂單，并于2019年獲得北京中關(guān)村科技類項(xiàng)目的扶持，同時(shí)又和一些大實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合作，才渡過了早期的‘生死危機(jī)’?！睂O偉杰表示。

在2018到2019年期間，深勢(shì)科技開發(fā)了第一款A(yù)I計(jì)算軟件DeePMD，并將其代碼開源。孫偉杰稱，當(dāng)時(shí)有幾百個(gè)用戶使用該軟件做前沿科學(xué)研究，加快了DeePMD開源生態(tài)的發(fā)展。而在2019年到2020年期間，團(tuán)隊(duì)對(duì)軟件進(jìn)行了多次高性能計(jì)算優(yōu)化，將計(jì)算速度提升1000倍——該成就獲得了 2020 年的戈登貝爾獎(jiǎng)，此獎(jiǎng)項(xiàng)也被稱為是“全球超算領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)”。

2020年疫情，對(duì)很多企業(yè)來說都是一場大考，深勢(shì)科技最初也受到了影響。團(tuán)隊(duì)因研究工作等原因分散在世界各地，只能線上協(xié)作辦公。

“當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)所有人的位置加在一起有五個(gè)時(shí)區(qū)，大家需要挑共同在線的時(shí)間才能開會(huì)；但好處是我們也能利用時(shí)間差優(yōu)勢(shì)，24小時(shí)接力來趕項(xiàng)目進(jìn)度?！睂O偉杰表示。

2020年7月，深勢(shì)科技獲得了由百度風(fēng)投領(lǐng)投，唯獵資本和盛景嘉成跟投的天使輪投資。該輪投資拿的十分順利，據(jù)孫偉杰回憶，雙方連面都沒見過，只是打了幾個(gè)電話，融資材料也是線上準(zhǔn)備的。“我們?yōu)榱苏业街就篮系耐顿Y人，還特地把BP（商業(yè)計(jì)劃書）寫的很難，但還是順利地拿到了投資?！?/p>

孫偉杰認(rèn)為這是由于創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)比較符合主流資本市場審美所致，“一個(gè)青年科學(xué)家和青年CEO的組合，背后還有中科院院士顧問，此外還有很多來自國內(nèi)外名校的交叉學(xué)科人才。這反映了高學(xué)歷團(tuán)隊(duì)配置在前沿科技領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。”

在“推動(dòng)AI for Science技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全商業(yè)化”這點(diǎn)，孫偉杰曾預(yù)測(cè)至少需要10億人民幣，主要是用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、專業(yè)人員和計(jì)算資源的增加?！拔覀兿扔?jì)算好做成這件事情需要多少錢，然后確定公司融資和估值增長的節(jié)奏，最后是一步步按計(jì)劃實(shí)施?！?/p>

深勢(shì)科技產(chǎn)品架構(gòu)示意圖

面向國際的市場競爭優(yōu)勢(shì)

近4年的發(fā)展中，深勢(shì)科技探索出了兩種商業(yè)模式：一種是面向科研人員、企業(yè)客戶等直接銷售軟件平臺(tái)；另一種則是與企業(yè)客戶合作，幫助客戶研發(fā)指定的藥物、材料等配方。

現(xiàn)在在全球范圍內(nèi)，深勢(shì)科技軟件平臺(tái)的用戶已超過1000個(gè)課題組和一萬名以上的科學(xué)家，并服務(wù)超過5萬名科研工作者。同時(shí)在藥物研發(fā)、材料研發(fā)領(lǐng)域，深勢(shì)科技合作的企業(yè)客戶超過50家，覆蓋了眾多醫(yī)藥類院校和研究所，如中國藥科大學(xué)、上海醫(yī)藥工業(yè)研究院等。

在研發(fā)藥物配方上，深勢(shì)科技合作的大部分藥企重點(diǎn)瞄準(zhǔn)的是腫瘤疾病、CNS（中樞神經(jīng)系統(tǒng)）疾病和自免疫疾病方向。近期，深勢(shì)科技在腫瘤領(lǐng)域的熱門靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了新的藥物分子。孫偉杰表示，此前這個(gè)靶點(diǎn)全球只公布了一個(gè)藥物分子，而且該分子還會(huì)與蛋白質(zhì)形成共價(jià)鍵，導(dǎo)致藥物的毒性很強(qiáng)，同時(shí)活性也不高。

“而我們用AI加分子模擬的方法，模擬了蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化，找到了一個(gè)全新的蛋白質(zhì)結(jié)合口袋。根據(jù)這個(gè)口袋的特性，我們用AI計(jì)算篩選出了很多候選藥物分子，只進(jìn)行了86次實(shí)驗(yàn)，就獲得了一個(gè)新穎且有效的化合物。這個(gè)藥物分子比現(xiàn)有的毒性更低，活性更好，更有成交的潛力。”

隨著AI for Science的商業(yè)化路線越來越明朗，許多國際大廠的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)也在探索這個(gè)領(lǐng)域，孫偉杰表示國外的DeepMind、薛定諤是這個(gè)行業(yè)的先行者，但大家擅長的領(lǐng)域各有不同。

“DeepMind更擅長的是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，他們是運(yùn)用大量蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練AlphaFold2的精準(zhǔn)度，而我們更擅長的是模型驅(qū)動(dòng)，所以我們會(huì)在彼此擅長的領(lǐng)域里互相學(xué)習(xí)。”

目前國內(nèi)AI for Science還處于起步階段，深勢(shì)科技具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，但孫偉杰認(rèn)為任何一款擺在市場上的產(chǎn)品，別人都可以拿來仿照、抄襲，沒有絕對(duì)的競爭壁壘?！爸挥杏肋h(yuǎn)比別人突出一步，這才是科技公司唯一的壁壘。”

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