2025年是晶泰科技(XtalPi)落地深圳创业的第十个年头。除成为港股市场首家通过“第18C章”上市的科技公司,晶泰科技也已与包括辉瑞、杨森等国内外超300家企业和机构达成深度合作。
这是一家在创业初期就跨界量子物理、人工智能、生物医药三个高难度领域的企业。其名字中的Xtal代表晶型的Crystal,Pi代表圆周率,寓意从物理角度切入制药业。12年前,晶泰科技三位创始人相识,同为麻省理工学院(MIT)博士后且相通的物理学研究背景,让他们经常谈到创业。
作为20世纪最重要的理论发现之一,量子物理被认为是影响顶尖科技发展限度的基础研究。为将研究投入产业应用,三人通过创办晶泰科技作为突破口。2015年8月,晶泰科技迎来发展的第一个关键点,获得腾讯领投的2400万元A轮融资,并借此将总部落地深圳。
作为国内首家与世界顶级药企达成合作的AI药物研发公司,解析晶泰科技十年发展的宏观背景,是人工智能行业不断迎来关键性节点:2016年,AlphaGo以4:0击败围棋九段李世石,AI工具进化加快改写医药界;2023年,ChatGPT席卷全球,AI制药再次站上风口。
2025年初,DeepSeek以低成本、高性能模式再次引发全球AI产业范式变革,同时也为药物研发注入“普惠算力”的新动能。这一事件也被认为将给AI平台创造产生创新分子的能力提供了更为有力的背书。
晶泰科技作为行业先行者,并不开展自主药物研发,而是定位在研发创新平台方向,通过算法、算力及规模化的机器人实验系统,构建起AI开发新药的综合服务能力。这使其能有效避免重投资、长周期的临床试验,并最大化AI平台的商业价值,以更少的人力和资源广泛参与到药企的新药发现中,赚取研发付费以及未来的商业化分成。在此基础上,晶泰科技还以生物医药为核心,跨界到新材料、新能源等众多领域进行“二次创业”。这一宛如晶体般生长裂变的过程,晶泰科技是如何实现的?
晶泰科技智能自主实验平台。
“AI猎药者”
2014年9月,晶泰科技正式在麻省理工学院创立。这一年,随着AI算法等技术发展,生物医药业的热闹场景,让三位创始人决定回到国内发展;2015年8月,曾在国内多地考察的晶泰科技迎来了发展历程中的第一个关键节点,在获得腾讯领投2400万元A轮融资后,其发展亦开始在深圳扎根。
选择药物晶型预测作为创业的第一步,首先源于晶体是制药业中和物理学非常接近的方向。虽然药物本身跟生物学、病理相关,但最终变成产品的时候,都由一定的物理形态承载。简言之,从底层逻辑来看,药物分子的研发,实际上是通过计算分子、原子间的相互作用力,预测特定分子结构的物理、化学性质,以及如何与调控疾病的靶点结合,结合之后如何展现药学性能。“所以药物分子与材料分子的底层逻辑是一样的。”晶泰科技的一位技术负责人士如此解析。
晶型研究作为物理学领域的“圣杯”问题,不仅对加速药物研发、提高创新药物可及性有重要作用,也对更为广泛的新材料研发有重要意义,然而从算法的理论研究到精度、效率、泛化能力真正满足工业应用仍然存在巨大鸿沟。
走通相关研发模式并不容易。利用量子物理和AI进行药物研发,与以往的研究范式不同,且涉及非常复杂的化合物结构与非常庞大的计算量。晶泰科技入局时,AI制药领域仍属于开拓期,国外头部企业也刚刚起步不久,采用的也往往是局域模型而非近年来的大模型。
2016年末,制药巨头辉瑞举办的一次晶型预测盲测比赛,被认为是此类技术以及晶泰科技被行业所熟知的起点。这次比赛涉及三款药,没有任何外部数据。辉瑞邀请全球可以做晶型结构预测的机构和团队分别做实验评估,再与实验室已合成的稳定晶型对比。
最终,晶泰科技以准确率达到100%的结果力压欧美顶级公司和科研机构获胜。当时总共只有30多人的团队,仅用了三个月不到的时间就完成了预测。不仅如此,他们还将传统需要数月的研发过程压缩到了几周。
2017年初,晶泰科技正式成为辉瑞的战略合作伙伴,拉开了中国AI制药登上世界舞台的序幕。疫情期间,晶泰科技参与全球首款新冠口服药Paxlovid的研发,助力辉瑞将数月的研发缩短到六周,从而显著加速该药上市,也抢占市场先机,一年销售收入达189亿美元。
在随后的发展中,晶泰科技首席执行官马健一方面持续地拓展国内外市场;另一方面也加速完善自身的基础设施,比如建立机器人化学合成和生物实验室。试验能力的提升,使得晶泰不仅可以AI预测成药性质理想的候选药物,还能直观展示预测与实验结果是否匹配,进一步提高其交付能力。
在此之前,新药研发面临普遍的“双十困境”,即一款新药的研发需要十年以上,投入资金高达10亿美元,然而即便是已经获批进入临床的分子仍有超过90%的失败率。随着行业的整体性进步,波士顿咨询(BCG)一项研究报告表明,AI分子已展示了超越行业平均水平的临床成功率。比如AI生成的药物分子在I期临床试验中,成功率已达80%-90%,以往成功率则仅为50%。
借助AI技术,则被认为可开启更快、更便宜、更有效的药物发现新时代,晶泰科技等企业也因此被称为“AI猎药者”。虽然不开展自主药物研发,但定位为研发平台的晶泰科技,则在与国内外大药企的合作中构建了AI开发新药的综合服务平台和能力。
晶泰科技董事长温书豪曾解析晶泰的技术特性,即量子物理计算从底层原理重构研发逻辑,模拟分子与材料的物理化学性质;AI模型驱动革新研发模式,实现对药物分子关键物理、化学、药学性质准确而高效的筛选和设计;机器人实验室实现预测验证的标准化与自动化,在算法指导下完成高精度、无间断的实验操作,并生成大量高精度的数据反哺算法模型,实现迭代闭环。
“十年前我们开始创业时,意识到人是一套信号系统,它可以被数字化;在药物研发中,药物分子与人体的相互作用也可以被数字化,这就给用算法设计和研发药物奠定了基础。近年来,借助算法理解生物学机理,筛选并设计全新的药物分子结构,逐渐成为主流的研发范式。与基于个人经验和实验驱动的模式相比,这是巨大的飞跃。”
“在项目初始阶段,晶泰科技的人工智能药物发现平台便能凭借算力和算法生成大量虚拟分子并构建起素材库。通过智能筛选与算法预测分析大幅收敛范围,挑选出10个至20个最具前景的分子,用于后续的合成与测试环节。”温书豪如此解析称。而测试的数据结果又能帮助算法有针对性地调整参数,从而不断产生、优化出各方面性质越来越接近项目目标的创新分子,最终交付给客户。
2020年,英国一家公司基于AI开发的药物被全球首次批准进入临床试验,这一成果让当年国内AI制药领域的投融资掀起热潮。在此之前,行业对AI药物研发的态度仍存在两极分化现象。前述成果的出现,则让这一领域的创业者们陆续敲开资本市场大门。
也正是在这一年,晶泰科技获得了3.188亿美元的C轮融资,创下当时全球AI药物研发领域融资额的最高纪录;2021年,晶泰科技完成4亿美元左右D轮融资,估值高达130亿美元;2024年,作为AI+机器人新药与新材料研发平台型公司,在物质结构预测方面全球领先的晶泰科技登陆港交所,成为国内“AI医药第一股”。
持续裂变、迭代与延展
截至目前,国内AI制药公司对应的商业方向主要有三个:Biotech(创新药企)、CRO(研发外包服务机构)和SaaS(软件工具型公司)。
在此之前,行业对晶泰科技的认知标签主要为第二类,即一家为药企提供服务的公司。药企是其目标客户,晶泰科技主要提供一站式药物发现、药物开发服务以及基于机器人实验的智能自动化解决方案。与第一类模式的研发多条自研管线相比,其商业化的前景被认为相对较高。然而晶泰科技又与传统CRO存在明显区别,它采用AI+机器人驱动的智能和自动化密集模式,代替传统的劳动密集型研发,并在生物医药公司的合作中承担更关键的创新角色,享受更高销售分成。
整体而言,晶泰科技在生物医药领域内的核心目标,是在人工实验场景中用更多标准化、高精度的自动化替代人工,并为AI生成大量垂直领域的高质量数据。随着行业的不断发展与进化,晶泰科技自身亦在持续裂变。包括搭建算法与湿实验结合的抗体等生物大分子研发平台,持续将其技术优势与解决工程学挑战的成功经验拓展到更多领域。
算力、算法和数据是AI的三要素。通过强大的算力和算法,能缩短药物发现的周期,降低药物发现阶段的时间和人力成本。另外,AI还能通过机器自主学习,发现专家经验以外的规律,实现创新突破,优化研发流程。
在此之前,AI加速靶点和药物研发的实力已经得到证实。但真正的考验仍在临床阶段。未来哪一款AI辅助甚至从头设计的药物能率先通过临床试验的“死亡之谷”,以及AI能否针对传统方法无法胜任的疾病靶点发现新药,核心仍在于数据。究其背景,药物发现是一种数据驱动的过程,借助AI可以处理庞大的数据集,但如何获得稳定而高质量的数据依然是一项挑战。
面对数据质量、存储以及集成AI的需求,自动化实验室成为一个新的解决方案。其基本目标为生成准确、快速、经济高效且重复性的结果。其不仅能提升实验研究的可重复性,加快实验效率,还能加快从实验室到临床阶段的转化速度,提升商业转化率及解决安全性等问题。基于云计算的算力和高精度的量子物理、量子化学算法,以及高柔性、高精度的大规模试验机器人,让晶泰科技成为AI企业中少数可以自主产生海量数据的公司。
马健介绍称,“晶泰的相关智能自主实验平台是一种以数据驱动的医药研发新范式,可实现高通量精准实验,7X24小时执行实验并记录数据,使员工工作效率提升5倍、数据收集能力提升40倍。”
随着AI算法创新和机器人实验研发不断市场化,晶泰科技形成了在医药研发领域的闭环,即一方面自动化实验室产生大量标准化数据持续反馈给智能模型,另一方面自动化实验有望解决AI药物研发的数据瓶颈问题,提升整体研发的效率和成功率。
在历经十年的行业洗牌与迭代后,AI制药也早已越过以谈技术、讲概念为主的阶段,变得更加务实,晶泰科技的产业版图亦因此重塑。除前述两大子品牌,晶泰科技还在内部孵化出了剂泰医药,选择从药物递送、制剂研发的环节切入,并成为全球首家以AI驱动的药物制剂研发初创公司。
在此基础上,晶泰科技的进化与裂变仍在持续。2024年8月,晶泰科技与能源巨头协鑫集团正式签署一项为期五年的战略合作协议,涉及金额高达1.35亿美元。以人工智能与机器人自动化在钙钛矿、超分子、锂离子电池、正极材料、碳硅材料等领域研发新材料。
从医药领域大跨步进入到新材料领域后,晶泰科技进一步扩大了商业化探索的范畴,分别布局了农业、新能源与消费品领域。例如与领先的现代农业企业寿光蔬菜合作,共同打造“人工智能+种业”创新联合体,将建造AI农业种业软件研发平台及机器人柔性实验室,并加速研发成果的商业化应用。
相较于药物研发,这些新业务不需要经过漫长的临床试验流程,能更快带来回报,成为药物业务的良好补充。晶泰科技也因此预测,在未来三到五年的订单构成中,除继续保持在生物医药领域头部位置,来自非医药行业的订单比例可能会逐年上升。
在考虑进入新材料等领域的意义时,晶泰科技内部将其看作是公司的二次创业。“晶泰未来一定是一家AI平台公司,我们将自己定义为垂直行业的AI创新研发平台。”温书豪称。基于其独特的底层技术能力,晶泰科技正力争打造生物医药和新材料领域的超级人工智能,驱动更多垂直领域内的源头创新。