近日,量子AI初创公司SandboxAQ宣布获得4.5亿美元E轮融资,本轮融资吸引了谷歌、英伟达以及法国巴黎银行等行业巨头的投资,总融资额9.5亿美元,公司估值达到57.5亿美元(约合人民币419.3亿元)。
SandboxAQ是2022年从谷歌母公司Alphabet拆分出来的公司,利用量子计算技术开发人工智能模型,已成功研发了大型定量模型(Large Quantitative Models,LQMs)。其量子模型服务于生命科学、金融服务、导航等多个领域,可用于处理大量数值数据集、执行复杂计算和进行统计分析,正在不断打破技术边界,具有巨大的潜在应用价值。
在AI蓬勃发展的时代浪潮下,SandboxAQ究竟凭借何种独特优势,不断吸引着投资者的目光?又在生命科学领域,采用了怎样的创新路径来实现技术突破,为医疗行业不断注入新动能?我们来一一解码。
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谷歌前CEO创业,以量子AI破解药物研发难题
SandboxAQ是一家量子AI企业,被看作是量子技术领域的先行者。自成立以来,SandboxAQ公司始终专注于量子AI的解决方案研发,致力于推动量子技术在商业领域的应用。
量子计算凭借量子叠加、量子纠缠等特性,使其在处理复杂计算任务时具备指数级的加速能力。量子计算与AI的融合(即“量子AI”),能显著提升人工智能的学习能力和计算效率。
SandboxAQ由前谷歌首席执行官Eric Schmidt和Alphabet前员工Jack Hidary共同创办。董事长Eric Schmidt担任过谷歌首席执行官和董事长,并在谷歌母公司Alphabet担任过要职,在科技、商业和政策方面拥有深厚影响力。

首席执行官Jack Hidary拥有哥伦比亚大学神经科学背景,深耕功能性脑成像和人工神经网络研究,是量子计算领域的专家,其著作《量子计算:一种应用方法》更是成为本科和博士课程的重要教科书。此外,他还是一位连续创业者,成功带领EarthWeb/Dice公司上市,并联合创立VistaResearch,在企业运营与创新领域成绩斐然。
在科技与数据智能领域,“沙盒”(Sandbox)是一种隔离且受限的运行环境,专门用于安全测试与技术创新。沙盒因此成为技术创新的摇篮,新软件、算法和系统得以在此环境中反复验证与迭代。
SandboxAQ的命名正源于这一理念。公司以“沙盒”精神为指引,专注于量子计算模型的研发,旨在为技术创新搭建稳定、可靠的试验平台。
就医疗领域而言,SandboxAQ便展现出强大的创新能力。利用量子与AI深度融合,其量子模型LQMs正在不断加速新药研发进程,攻克药物研发难题;同时,基于LQMs所研发的心磁图仪(MCG)设备正在解锁心脏病诊断领域的创新应用,提高诊断准度与精度。
02
运用定量大模型LQMs,快速筛选并生成药物分子
传统药物发现过程中,往往需要采用虚拟筛选的方式对数以十亿计的化合物进行处理。这一过程依赖庞大的预枚举数据集,并需要运用多种方法对化合物进行评估和过滤,最终仅有数十到数百个化合物进入实验测试与验证阶段,不仅计算成本高昂,而且无法确定数据之外是否存在更优的配体,存在明显局限性。
为了攻克药物研发难题,SandboxAQ成立生物制药分子模拟部门AQBioSim,依托定量大模型LQMs,为药物发现与开发全生命周期提供提质增效的解决方案。

SandboxAQ推出的生成式AI应用程序IDOLpro,则有效破解了这一难题。作为SandboxAQ基于云的模拟软件包,IDOLpro是一种将公共数据与基于物理的模拟相结合的LQM。它借助AWS基础设施,将扩散模型与多目标优化相结合,以此指导、设计药物分子生成。
从技术原理来看,LQMs在药物分子筛选与生成环节发挥关键作用。它通过对海量化学数据和分子结构库进行训练,能够模拟分子间的相互作用与动态行为,快速锁定符合预期作用机制(MoA)的目标分子,并在几分钟内优化3D药物分子,以AI算法创造定制特性分子,进一步提升药物研发的准确性与效率。
在实际测试中,通过使用crosstocked和Binding MOAD等评估蛋白质-配体对接方法性能的基准数据集进行评估,IDOLpro所生成的模型在结合亲和力上达到了行业领先方法的3.4倍,首次产生的化合物性能甚至优于实验验证的分子。
另外,在药物研发的筛选探索中,SandboxAQ基于LQMs研发出创新性的AQFEP(Advanced Quantum Free Energy Perturbation,先进量子自由能微扰)技术,也为药物筛选带来新突破。
传统药物筛选方法开发并不完善。相对自由能微扰(RFEP)方法虽然广泛应用于结合亲和力预测,但计算成本高,且需要依赖已知活性的结构类似物,限制了筛选范围和灵活性。而绝对自由能微扰(AFEP)方法理论上能更准确地鉴定命中率,但处理速度迟缓,难以满足虚拟筛选的快速对接与评分的实际需求。
AQFEP技术有效克服了上述弊端,它将主动学习与严格的基于物理的评分功能相结合,充分汲取RFEP和AFEP的优势,兼具高效性与准确性。该技术无需参考分子,在集成工作流程中,AQFEP能够率先“解锁”分子,实现对大型化学库的高效筛选,大幅提升虚拟筛选的命中率。在神经退行性疾病和肿瘤等领域的筛选工作中,AQFEP于命中识别和线索优化环节均表现卓越,具有极高的应用价值。
目前,SandboxAQ已与两家顶级学术研究机构建立起了合作伙伴关系,并扩大了与大型生物制药公司的合作关系,包括阿斯利康、赛诺菲和加州大学旧金山分校,以确定新的生物标记物并优化在研药物的临床开发。
03
推出开创性心磁图仪设备,提高诊断准确性与全面性
近年来,心血管疾病持续威胁全球人类健康,据世界卫生组织统计,每年约有1800万人死于心血管疾病,占全球总死亡人数的30%以上。
在心血管疾病诊断领域,传统心电图(EKG)已沿用150余年,作为监测心脏电活动的重要工具,在诊断心脏节律异常方面发挥着关键作用。但其检测的电脉冲信号容易受到身体组织干扰,影响诊断准确性。仅在美国,每年就有800万急诊患者因胸痛就诊,而通过心电图等标准工具,成功确诊的患者不足5%。
针对这一难题,SandboxAQ推出了CardiAQ这一开创性的心磁图仪 (MCG) 设备。该设备通过使用高性能传感器检测心脏磁信号,并利用大型定量模型(LQM)有效消除电磁干扰,避免了传统EKG的局限性,能够更有效地捕捉心脏电磁活动的细节,帮助检测异常模式和潜在的心脏疾病状态,为医生提供更全面的诊断依据。

在实际运用中,CardiAQ具有便捷性和高效性,无需专用空间,也无需冷却或屏蔽,只需几分钟就能完成测量,非常适合在病床旁即时检测。这种非接触式的创新诊断方式,凭借高性能传感器与先进 AI 技术的深度融合,改变了心脏疾病的诊断模式,不仅能为患者带来更及时、更准确的诊疗服务,更有望在全球范围内提升心脏疾病的防治水平,拯救患者生命。
目前,为了测试CardiAQ的功能,两家知名研究医院使用该设备进行临床研究,同时,SandboxAQ还与Mayo Clinic达成技术合作,将共同探索人工智能驱动的磁描记技术(MCG)在心脏病诊断领域的创新应用,致力于改善心脏病诊断水平。
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写在最后
近年来,AI制药市场呈现出蓬勃发展的态势,规模不断扩大,增长势头强劲。据Research And Markets数据显示,2022年全球AI制药市场规模达到10.4亿美元,预计到2026年,这一数字将近30亿美元,年平均复合增长率高达30%。到2032年,全球AI药物研发市场规模预计更是会突破200亿美元,未来前景十分广阔。
越来越多的企业开始涉足AI制药领域,既有晶泰科技、英矽智能等专注于AI制药的初创企业,也有恒瑞医药、石药集团等传统药企通过战略合作、股权投资等方式积极拥抱AI技术,加速创新药物研发进程。
在此竞争格局下,SandboxAQ凭借对LQMs定量大模型的深度应用,在药物研发领域展现出独特优势与发展潜力。凭借前瞻性的战略思维、前沿的技术手段、前卫的创始团队,SandboxAQ不断获得一众投资者的青睐,走出了属于自己的独特发展道路。
更广泛意义上来看,SandboxAQ的崛起恰好契合了量子AI研究在当下全球科技中的火热——中、美多国均积极投入,百度、谷歌、微软等科技巨头也纷纷入局。量子AI的特性,比如叠加态和纠缠态,确实能解决传统AI难以应对的问题。比如,量子AI可以在优化问题中同时处理多种可能性,快速解决传统计算需要耗费数年甚至数十年的复杂任务,潜力场景涉及物流、交通、芯片制造、能源分配、药物研发等。
量子AI的潜力是一个技术性的切入点,但意义不止于此。它可能会改变我们对智能、创造力和未来的理解。在更遥远的未来,量子AI能够开创出一个全新的AI制药时代吗?我们拭目以待。