自動化制藥工藝熱度空前，提前布局的力揚如何繼續(xù)乘風(fēng)破浪？
在傳統(tǒng)的實驗環(huán)境中，繁復(fù)的工序、重復(fù)的操作、制備上萬份樣品、經(jīng)歷機械性的實驗步驟和流程，是一般實驗人員的工作動態(tài)。很多情況下，由于繁瑣的實驗步驟，人工無法準(zhǔn)確記錄實驗過程中的每一個影響因素，實驗結(jié)果往往因此而產(chǎn)生偏差。
這一點在藥物開發(fā)領(lǐng)域尤甚，藥物研究的精細(xì)化要求、繁瑣程度對實驗、科研人員提出了極高的要求，例如，藥物開發(fā)人員經(jīng)常需要對一些粉末和液體試劑以極小量的單位進(jìn)行稱量，幾毫克甚至幾微克是常事。
數(shù)字化、自動化概念的出現(xiàn)為這些問題的解決提供了新思路，“早在 2006 年，力揚就與有著 20 余年經(jīng)驗的實驗室自動化設(shè)備生產(chǎn)商 Chemspeed 合作，目前在國內(nèi)有 20 多臺自動化平臺，涵蓋藥物研發(fā)、石油化工、材料開發(fā)、質(zhì)量控制等領(lǐng)域，幫客戶減少了他們的研發(fā)時間，提升了其產(chǎn)出效率?！绷P技術(shù)副總裁盧富榮表示。
從整體形勢來看，當(dāng)前我國制藥企業(yè)多數(shù)都基本采用單元化、批量化生產(chǎn)為主，自動化設(shè)備應(yīng)用還限制在一些局部單元，整體生產(chǎn)效率相對較低。不過，由于今年年初爆發(fā)的疫情，在醫(yī)護(hù)用具短缺、藥品需求量大增、人工勞動力不足的大環(huán)境下，各大醫(yī)藥企業(yè)越來越意識到實驗室自動化技術(shù)的重要性，采購意向也隨之增長。
作為已在這一領(lǐng)域內(nèi)布局且為數(shù)不多的企業(yè)，力揚企業(yè)有限公司 CEO 黃凱揚敏銳地感知到了這種變化。伴隨各大企業(yè)對自動化技術(shù)熱情的高漲，對于力揚的下一步發(fā)展，黃凱揚也有了一套規(guī)劃。他指出，接下來，力揚企業(yè)將重點布局三方面：高端的自動化研發(fā)及分析設(shè)備推進(jìn)；與合同研發(fā)相關(guān)服務(wù)的繼續(xù)合作；結(jié)合前沿資訊科技、自動化技術(shù)的硬件及智能穿戴，打造智能型實驗室。
力揚企業(yè)采訪：關(guān)于實驗室自動化的未來
改善高耗低效，構(gòu)建實驗室新生態(tài)
實際上，隨著科技的發(fā)展，自動化一詞對醫(yī)藥行業(yè)來說并不陌生。近年來，受醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展迅速、藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理規(guī)范日趨嚴(yán)格等諸多因素的影響，尤其是受疫情影響，制藥企業(yè)對自動化設(shè)備的需求逐年增加，促進(jìn)了工業(yè)自動化行業(yè)的健康發(fā)展。
而這一方面，力揚早已率先布局，Chemspeed 基于其三維構(gòu)建模型，從智能化管理系統(tǒng)到高通量自動化樣品處理，再到各種適合不同環(huán)境的反應(yīng)器，這些工具可以為藥物研發(fā)完成篩選、高通量合成、分裝、儲存、管理步驟，幫助簡化藥物研發(fā)過程，減少人手操作易出錯的步驟，從而提升研發(fā)的產(chǎn)出。
經(jīng)過多年研發(fā)，目前 Chemspeed 已經(jīng)構(gòu)建出一系列 70 多種工具，涉及四大類不同的反應(yīng)器。以 Chemspeed 產(chǎn)品線下的 FLEX Platform 系列為例，在實驗過程中，其 FLEX Powderdose (自動粉末分配) 工作站可將編輯實驗程序、裝載裝有試劑的存儲瓶、加入所需試劑、讀取記錄數(shù)據(jù)這一系列繁瑣的過程變?yōu)槿詣踊鞒獭?/p>
盧富榮指出，Chemspeed 最特別的地方在于其 GDU 系列，“這是一個顛覆性產(chǎn)品”，因為市面上沒有一家可以做到是頂空式稱量加樣。GDU 系列的優(yōu)勢在于可通過傳感器分別感應(yīng)到前面裝有固體的容器里面重量的變化，邊稱重邊加量，無需移動目標(biāo)容器，最終可得到精準(zhǔn)的差重，“這樣實驗人員就可準(zhǔn)確知道物料的實時分配量，這個動作也加快了物料分配時間，同時其精度可達(dá)到亞微克級”。盧富榮具體說道。
當(dāng)然，在目前自動化技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)下，單一的自動化設(shè)備自然不能滿足市場的需求，而 Chemspeed 另一主打優(yōu)勢在于可以自如的集成第三方設(shè)備，例如可將高效液相色譜、氣相色譜、雙不對稱離心混合器、流變儀、微波合成設(shè)備集成在一起，整個流程通過集成軟件自動施加命令，全自動化操作省時省力，結(jié)果高效精準(zhǔn)。
“這 70 多種工具，實驗人員可以根據(jù)不同的工作特性來進(jìn)行配置，例如我現(xiàn)在要加固體物料，就用 GDU 固體加樣工具…… 如似類推。Chemspeed 是一個靈活定制的平臺，可以為不同的實驗室或藥企定制不同的解決方案。當(dāng)然，這些的前提在于，要先了解客戶整個研發(fā)過程需求，從而更精確的幫他們?nèi)ヅ渲貌煌墓ぞ撸_(dá)到他們想要的結(jié)果。”盧富榮指出。
Chemspeed FLEX GDU 頂置式稱重加樣技術(shù)介紹
自動化衍生數(shù)據(jù)，助力 AI 新藥研發(fā)
在新藥研發(fā)上往往有 “兩高一長” 之說：高投入、高風(fēng)險、長周期。一款新藥從開始研發(fā)到獲批上市，通常需要經(jīng)過 10 – 15 年的時間。據(jù)統(tǒng)計，利用傳統(tǒng)方式開發(fā)新藥的費用已接近 25 億美元，而且每 9 年會增加 1 倍，近九成的藥物在第一期臨床階段就會被淘汰，能夠在藥性、安全性等方面達(dá)標(biāo)，最終走向市場的藥物可謂是千里挑一。
因此，除了自動化技術(shù)輔助實驗室各環(huán)節(jié)，很多生物制藥公司的另一需求在于，希望通過人工智能和大數(shù)據(jù)的技術(shù)，來提高整體的研發(fā)效率 —— 高效率的實驗操作生成大量可靠的實驗數(shù)據(jù)是研發(fā)中使用 AI 技術(shù)的基礎(chǔ)和前提。同時在過去的一兩年里，力揚跟很多公司達(dá)成合作,去證明其 AI 計算過程跟他們以前的研發(fā)過程是不是吻合，結(jié)果發(fā)現(xiàn) AI 真正可以縮短他們大概 300% 的時間，非常的令人喜出望外。
在黃凱揚看來，在藥物研發(fā)中運用自動化系統(tǒng)逐漸成為趨勢。藥物研發(fā)耗費大量時間，如果能依靠高通量自動化平臺做大量的數(shù)據(jù)生產(chǎn)，之后再將這些數(shù)據(jù)交由 AI 做出篩選、判斷，“以此類推往復(fù)循環(huán)，來減少整個誤差，或是在整個研發(fā)過程中避免走更多歪路”。
實際上，從目前 AI + 新藥研發(fā)的發(fā)展來看，盡管整體市場前景不可限量，但目前該市場其實尚處于初步階段，AI + 藥物研發(fā)真正意義的產(chǎn)出極少，大部分企業(yè)需要面對產(chǎn)出成果不足或者不優(yōu)而導(dǎo)致財務(wù)狀況堪憂的現(xiàn)狀。
深耕技術(shù)行業(yè)，盧富榮對此也深入了解，在他看來，AI 制藥確實處于起步階段，當(dāng)下的 AI 技術(shù)仍然需要依賴大量數(shù)據(jù)和條件來幫助判斷實驗并作出篩選，自我判斷的能力仍需進(jìn)一步升級優(yōu)化，而大量數(shù)據(jù)必須依托大量的實驗，大量的實驗則會涉及一系列自動化途徑，“這里面是環(huán)環(huán)相扣的，藥企要從大量的自動化實驗來增加數(shù)據(jù)產(chǎn)出，再與數(shù)據(jù)產(chǎn)出結(jié)合 AI 做出分析和判斷”。
基于此，黃凱揚指出，力揚企業(yè)在接下來的發(fā)展中會推動高端的自動化研發(fā)及分析設(shè)備，其中包括與研發(fā)相關(guān)的 Chemspeed 自動化樣品制備平臺，以及其他歐洲品牌像 CAMAG、SOTAX、Sepiatec、Technobis 等，這些都跟自動化有關(guān)，而大部分應(yīng)用都與醫(yī)藥有關(guān)聯(lián)。
其次，要繼續(xù)發(fā)展與合同研發(fā)相關(guān)服務(wù)，力揚有自己的實驗室團隊，專門去幫用戶做一些開發(fā)的研究，從中把積累的經(jīng)驗及數(shù)據(jù)，幫助客戶更快的完成更精準(zhǔn)的任務(wù)。過去，力揚也幫了很多國內(nèi)的藥企做了溶出實驗，解決了藥品溶出和新劑型研發(fā)的難題，以幫助企業(yè)最終成功上市藥品。
此外，黃凱揚表示，力揚將繼續(xù)結(jié)合前沿資訊科技與現(xiàn)行及未來的硬件，打造智能型實驗室的設(shè)計，并使用智能穿戴設(shè)備締造新一代實驗室生活。目前，力揚已經(jīng)推出 LABVO 智能型實驗室，除了把 Chemspeed 自動化模塊工具或其他自動化技術(shù)搭配在其中，實驗人員通過機械臂和可穿戴設(shè)備的協(xié)作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的操作流程。
? ? 力揚智能型實驗室