天开创新沙龙

12月13日,屋外寒风料峭,河西区陈塘科技商务区的会议大厅内却洋溢着热烈的气氛。

由市科协、市科技局、市教委、河西区人民政府共同主办的天开创新沙龙第十八期活动正在如火如荼的进行。

院士专家齐聚一堂,共同围绕“智能科技与中医药新质生产力”这一主题进行探讨分享。

中国工程院院士、国医大师、天津中医药大学名誉校长张伯礼出席活动并致辞。


▲国医大师、张伯礼院士致辞

01

打造中医药新质生产力的“天津优势”

天津不论是在中医药施治理论领域,还是生产制造领域,乃至智能技术领域都拥有得天独厚的环境优势。

天津拥有天津中医药大学这样的高等学府科研机构、拥有中国工程院院士、国医大师张伯礼这样的顶尖权威人才、拥有天士力集团这样全国数一数二的大型科技制药企业,同时,国家超算天津中心也座落于滨海新区,这些,都为人工智能技术与传统中医药产业融合提供了“天津优势”。

2024年5月,数智赋能大健康产业新质生产力暨第四届中医药国际发展大会在天津召开。

2024 6月底,世界智能产业博览会在天津举行。

也正因为如此,本期天开创新沙龙才会聚焦“智能科技与中医药新质生产力”这一主题。

本期沙龙邀请到天津中医药大学副校长、现代中药创制全国重点实验室常务副主任张俊华;天士力研究院执行院长周水平;天津中医药大学中药制药工程学院院长李正;国家超级计算天津中心数据智能部部长傅浩等四位业内专家,分别围绕“智能技术推进中医药现代化”“数智本草大模型赋能中医药新质生产力”“中药绿色智能制造关键技术与装备”“天河超智融合创新助力中医药智能新质生产力发展”等内容进行了分享。

张伯礼院士在致辞中谈到,中医药有几千年的历史,中医学一直在发展。当下,中医药行业要坚持守正创新,将新时代的科技赋予古老的中医药,利用人工智能技术为中医药赋能。天津作为中药产业的重要基地,在这方面先走一步,启动了“现代中药新质生产力创新工程”,先期已经选定4个药品,集中进行新质生产力培育项目,通过科技创新和产业升级来破解发展难题。未来,天津要总结经验,在全国推广,继续为中医药产业高质量发展作贡献。

02

如何让古老的中医药成为新质生产力

新质生产力特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力。

打造中医药产业新质生产力,需要综合运用现代科技和管理手段,推动中医药产业的创新与升级。

具体说来,中医药产业需要积极运用现代科技手段,如大数据、人工智能、生物技术等,将名医名方转化为院内制剂,再将院内制剂转化为中成药;提升中药材的种植、加工、质量控制等环节的技术水平,推动中药产品的创新研发。

中药产品质量是保障中药安全、有效、稳定及可控的前提,中药生产过程和质量控制技术的大力发展是保障中药产品质量的重要措施,也是引领中药产品提升的关键路径。

中药产品的复杂和多组分物质体系特点,给生产质控带来了不小挑战。根据《中草药》杂志发布的相关研究,中药产品的原料药材质量具有天然变异性,如何使用化学组成差异较大的药材原料,制造出质量一致的中药产品,始终是世界性难题。

而生产质控数智化可以通过将中药处方配伍、药效成分、作用机制、量时毒效的数字化信息导入数智化生产系统,可以根据疾病治疗的需求,快速、精准完成质量指标设计、制造工艺开发、生产过程控制模型建立及智能产线建设与实施,以保证制造出符合预期研发目标的药品,并在此基础上实现药品质量的均一、稳定。

提到传统中药制作过程,天津中医药大学副校长张俊华研究员在发言中风趣的讲到,当年他们参与制作中药的时候,需要手脚并用,男生负责中药提炼萃取,女生负责手搓药丸,全流程手工打造。


▲天津中医药大学副校长、张俊华研究员

而现在,中医药生产已经进入了智能化、信息化阶段。

在传统的中药生产过程中,大量的人工操作,如药材的前处理、提取等环节,往往存在效率低下、质量不稳定等缺点,而新技术恰恰可以弥补这一短板。

如今中药企业的员工们工作的重心已经从一线的手工劳作转向数据监测和过程管理。

一座现代化的中药生产车间,投料机器人有条不紊地工作,在自动系统控制下,机器人可以准确识别药材种类,在各投料口完成移动供料,还可完成周转箱的加去盖和翻箱倒料。投料之后,药材的提取、出渣、浓缩、醇沉、分离等工作,也将由机器人和自动化设备完成。

在制药车间最核心的中央控制区,工作人员坐在电脑前,对中药提取生产线上的各项关键控制参数进行着实时监控。

在智能化设备的辅助下,生产线繁重的手工操作转变为机器自动化生产,不仅可以高效、准确地完成中药的精确处理和提取,还实现了从药材的来源到药品的生产、运输,每一个环节的可追溯和数据化管理。不仅有助于产品的质量和安全性的持续提升,也为产品的研发和优化提供了有力的数据支持。

03

中药研发实现“从病到方”到“从方到病”的双向转换

创建于1994年的天士力集团,是一家以全面国际化为引领,以大健康产业为主线,以大生物医药产业为核心,以生物医学工程技术为协同的高科技企业集团。

天士力一直在不断提升工艺、质量标准、生产过程的数字化,将数字化技术贯穿用于药品全生命周期,进一步提升生产效率、降低生产成本,形成以现代中药为核心的智能制造科技体系。


▲天士力研究院执行院长、周水平研究员

据本期沙龙的嘉宾之一、天士力研究院执行院长周水平研究员介绍,由于药材的天然变异性,天士力集团围绕质量指标设计、工艺开发、过程控制、装备研制等中药工业制造关键问题进行攻关,引入数字智能化技术,有效解决了中药制造全过程多组分整体性控制、全产业链多要素系统性控制等行业共性问题,实现了以疗效为导向的质量精准控制。通过智能制造,确保了每一粒滴丸产品的质量与疗效一致。

另外,天士力自主研发的超高速滴丸装备通过数字化技术将多个工序集成控制,升级为连续化智能产线,占地面积减小75%,所用冷凝介质也相应大幅降低,每千件生产周期缩短45%,单位产值能耗节约25%。

能拥有现代中药研发优势,离不开天士力对数智化研发平台的建设。

其中,天士力推出了“星斗云数智中药解决方案”,基于一站式计算平台以及大模型提供数智中药解决方案,结合中医药典籍、海量文献信息、临床数据、中药以及天然产物现代化研究数据等,加速中药创新与转化,解决传统中药信息稀疏、离散等研发痛点,推动中医药知识宝库的传承。

“数智本草”大模型平台由天士力与华为云共同开发,整合了海量的数据资源,包括古医书、经典方剂、现代中成药配方、学术文献、天然化合物数据库、临床试验方案以及中药专利等。通过智能问答、交互计算和报告生成三种方式,该模型为从中药机制解析到中药复方及组分创新开发的全过程提供研发支持。

有了这款大模型,中药研发“从病到方”到“从方到病”的双向转换得以实现。

古老的中医药与属于新时代的人工智能实现了完美交融——“数智本草”大模型为天士力的中药研发安上了 “超级大脑”。


▲天士力与华为云联手打造的“数智本草”大模型平台

很多消费者都知道,在日本,卖得最好的是所谓的“汉方药”,汉方药,实际上就是日本人对中药的叫法。在本期沙龙上,海河传媒中心广播新闻部《我们爱科学》节目编辑还就如何扩大中医药国际影响力、日本汉方药风靡全球的话题向天士力研究院执行院长周水平研究员进行了提问。

周水平研究员表示,在中医药国际化的进程当中,我们拥有自己的独特优势,就是丰富强大的药方底蕴,而汉方药只涉及了中医药方很小的一部分,这是日本汉方药无法比拟的优势。

当然,在我国中医药国际化的进程当中,也要借鉴日本汉方药生产过程中先进的科技手段、严苛的质量品控以及宣传推广方式。

03

“守正创新”是中医药产业发展的灵魂

中医药是传统的,但是传统并不意味着保守,守正创新一直是中医药传承创新发展的不竭动力。

从理论发展看,中医药一直在传承的基础上进行创新和突破。比如,明清时期,中医药在药物学和温病学领域出现了许多新认识。

明代李时珍的《本草纲目》,在世界上首次对药用植物进行了科学分类,依自然属性,按照“物以类聚、目随纲举”的原则,“从微至巨”、“从贱至贵”分为16部60类,建立了古代先进的药物分类体系。

清代赵学敏在《本草纲目拾遗》中记述了生物学中遗传变异学说,即在培育植物时,利用人工方法刺激种子的外界环境,以改变植物特性。这已经具备了生物进化的观点。他还在书中记录了人工培育的新植物品种和培育方法。

明代吴有性在《温疫论》中,针对瘟疫致病原因首创“戾气”学说,指出瘟疫具有强烈传染性,并判断其主要传染途径是从“口鼻而入”。

从诊疗方法看,中医药各项理念和技术与时俱进,取得了许多领先世界的成就。比如,据马王堆汉墓出土的《五十二病方》记载,早在战国时期,我国就使用药物和酒剂对外伤创口进行清理消毒,并用水银制剂治疗癣疥等外科病。

《黄帝内经》中记载了用腹腔穿刺放腹水的方法,是世界医学史上关于此法的最早记录。晋代《肘后备急方》记载了利用狂犬脑浆防治狂犬病的方法,被视为免疫疗法的先驱。该书针对疟疾的治疗,记载了“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”的方法。我国研究员屠呦呦受其启发,用低沸点溶剂成功提取出青蒿素,并获得了诺奖。

明代,我国发明了预防天花的人痘接种术,后来传播至世界多个国家。

可见,中医药绝不是保守的代名词。

张伯礼院士在致辞中也提到,只有创新才能不失其根,才能为中医药发展源源不断注入活力。发展中医药传承并不排斥西医理论,应该提高中西医结合水平,发挥中西医协同优势,推动中西医药相互补充、协调发展。

04

中医药拥抱人工智能为人类健康提供中国方案

“中医药+人工智能”如何取得突破?

习近平总书记高度重视中医药事业发展,多次做出重要指示“中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙”,我们称之为中医药“钥匙论”。早在20世纪80年代,我国著名战略科学家钱学森先生在针对开放式复杂巨系统研究时曾经预言:“如果把中华医药学的奥秘揭示清楚,可能使整个科学发生一次大革命。”,我们称之为中医药“奥秘论”,表明中医药具有尚未揭示的跨越时空、深邃的科学思想与方法论范式。

人工智能的工作就是对中医思想、理论、方法、技术等层面进行系统科学的重构,用AI复杂系统科学支撑系统生成、逻辑推理、计算学习、想象创造等功能。


▲天津中医药大学副校长张俊华介绍人工智能技术与传统中医药产业融合

在传统中医药理论的传承过程当中,一般都是口口相授、手抄药方,很容易出现误传、断代现象。

人工智能的出现,改变了这种古老的传承方式。

中医AI大脑对传统中医的名著专著与现代教材进行分析演绎,对名老中医的临床知识与经验进行学习归纳,构建相应的中医AI应用系统。通过中医AI大脑的应用部署,对基层医生中医AI临床诊疗能力提升、医学生中医AI临床诊疗辅助学习、名老中医特色专病诊疗AI传承与发展创新注入新质生产力,开辟崭新的基于人工智能的发展道路。

人工智能的出现为很多行业带来了翻天覆地的变化。制药行业是一个融合了药物科学、工程科学和监管科学的复杂领域,涉及到生产管理、体系管理、供应管理等多个方面,这些方面有很多非结构化数据。人工智能恰恰能够帮助制造工业建立一个智能化的“超级大脑”,推动行业的创新应用。

天开创新沙龙

在本期天开创新沙龙上,天津中医药大学中药制药工程学院院长、研究员李正介绍了其带领团队在中药智能检测、中药生产智慧监管等领域的探索实践和最新研究成果。


▲天津中医药大学中药制药工程学院院长、李正研究员

国家超级计算天津中心数据智能部部长傅浩博士介绍了,天河推动算力与智能转化新质生产力,赋能中医药产业发展的情况。


▲国家超级计算天津中心数据智能部部长傅浩

来自全市中医药、智能科技等相关领域的科研人员、企业家、投资人、研究生、媒体记者、政府有关职能部门负责同志近200余人参加了活动。


编 辑 | 邢耕


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