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人工智能与生命科学行业的未来

人工智能与生命科学行业的未来

2025年,生命科学领域的人工智能市场规模估计为36.1亿美元,预计到2030年将增长至约111.1亿美元(复合年增长率约为25.2%)。76 未来几年,人工智能和生成式人工智能将在药物发现中得到广泛应用。未来十年将标志着生命科学创新从“人工智能辅助”转向“人工智能驱动”,从根本上重新定义科学研究的开展方式以及疗法到达患者的方式。人工智能将与物联网、区块链、机器人技术以及诊断领域的边缘计算/物联网等其他新兴技术融合。人工智能公司与制药生物技术公司之间将展开紧密合作。由人工智能设计的药物可能会变得更加常见,人工智能支持的药物发现流程将有助于加快药物开发并降低成本。药物发现将不再依赖传统的实验室实验,而是日益转向基于人工智能的靶点识别和分子设计。这也将有助于开发用于应对罕见病或被忽视疾病的药物。

机器人技术、人工智能以及“实验室闭环”系统将被用于实现实验室工作流程自动化,77 对大量化合物进行虚拟筛选也将缩短药物开发时间并降低成本。科学家不仅会把人工智能作为工具使用,还会与人工智能建立紧密协作。人工智能将通过承担筛选研究文献、解决部分研究瓶颈等任务来帮助科学家,使科学家能够腾出更多精力开展“思考性”和“原创性”工作。嵌入式人工智能治理框架将确保产品和临床结果的可追溯性、可审计性和公平性。由系统生物学驱动的人工智能模型将有助于绘制疾病通路图,并模拟以往无法观察到的干预措施。因此,个性化医疗和精准医疗将成为主流,促进定制化治疗方案的发展。慢性病风险预测模型将变得更加准确。针对特定人群的治疗方法将变得更加可行。临床试验将变得更加智能化、去中心化且更具成本效益,人工智能将在优化试验设计、识别不同人群中的患者队列以及通过预测分析确保最低脱落率方面发挥重要作用。数字孪生将模拟患者样本,由人工智能赋能的试验可借助实时数据洞察促进连续性试验。数字孪生、人工智能和物联网的结合将使制药工厂实现完全自主化,并通过更好的需求预测实时调整批量生产,同时由实时质量检测提供支持。像智能工厂一样,生物制造单元正在使用人工智能传感器进行持续监测和自我纠正。尽管人工智能应用的潜力以及多家企业所启动的努力令人鼓舞,但伦理和数据隐私问题仍然十分严峻。政府、行业和关键技术参与者应通过共同努力,将这些问题置于议程的优先位置加以解决。

印度制药研发就业岗位中将有20%—25%转向数据驱动和自动化相关岗位。78 到2030年,生物信息学、基因组学和数字化试验运营预计将创造50,000—70,000个新的高技能岗位。79 一种处于生物学、数据科学、人工智能、伦理学和工程学交叉领域的新型劳动力模式将会出现。印度拥有令人振奋的机会,可以培养推动生物技术创新的新一代生物—人工智能人才。要使这一愿景成为现实,制药企业、人工智能初创企业、云服务提供商和研究机构之间必须建立新形式的合作伙伴关系。让我们在表6.4和表6.5中考察生命科学行业转型所带来的角色变化。

表6.4 生命科学行业中的新兴角色

职能领域 可能消失/演变的角色 变革驱动因素 新/新兴角色 描述/所需关键技能
研究与发现 手工实验室技术人员;
可能受到影响的传统岗位 AI/数字化驱动因素 新岗位 描述
动物实验协调员 AI驱动的模拟、计算机模拟试验、自动化 AI融合药物发现科学家 结合生物学、化学和机器学习,用于分子设计、预测建模和数字孪生模拟
传统生物统计学家(基于手工统计分析系统的工作) 云分析、生成式AI摘要 计算生物学家(生成式AI增强) 使用AI进行组学解读,整合转录组学、蛋白质组学和临床数据
现场临床研究监察员 去中心化临床试验兴起、远程监测 数字化/去中心化试验经理 管理可穿戴设备、远程医疗平台和符合监管标准的数字患者数据
临床数据录入专员 自动化电子源数据采集 临床数据策展员 验证、协调并减少多源数据(电子健康记录、物联网、基因组学)的偏差
人工检查质量核查岗位 基于传感器的连续监测 连续质量智能负责人 利用物联网传感器和异常检测构建预测性质量控制模型
车间批次操作员 智能工厂、机器人技术 生物工艺自动化工程师 设计机器人工作流程,整合用于良好生产规范工厂的SCADA/AI系统
文件管理人员(纸质良好生产规范) 区块链、数字审计追踪 监管区块链合规官 确保跨站点数据的可追溯性和可审计性
申报资料准备文员 AI驱动的申报文件生成 监管科技分析师 使用自然语言处理工具实时创建和验证全球申报文件
合规协调员 转向持续监管监测 AI政策与伦理经理(制药) 与监管机构对接,并确保可解释性和数据主权合规
以医院拜访为主的医药代表 电子化推广、远程推广、数字化关键意见领袖互动 全渠道医学互动经理 通过AI驱动的客户关系管理和内容自动化管理数字化医学沟通
人工市场研究分析师 预测分析、自然语言处理 医疗洞察分析师(生成式AI驱动) 从社交、患者和处方数据中生成品牌洞察
静态产品培训师 微学习、沉浸式AR/VR AR/VR学习体验设计师 为医疗卫生专业人员教育构建数字学习环境
生物数据录入岗位 自动化、流水线 生物数据架构师 设计生命科学数据湖,用于多组学与临床数据整合
脱离领域深度的数据科学家 对特定领域AI模型的需求 生命科学机器学习工程师(经SLM训练) 为制药/生物技术工作流程构建领域调优的小型语言模型
库存文员 区块链、物联网、预测性物流 冷链数据分析师 利用实时传感器分析优化疫苗和生物制品运输
人工采购岗位 智能合约、供应商分析 制药供应链智能经理 将AI采购工具与合规和ESG仪表板整合
传统业务分析师 AI情景建模 生物经济战略师 规划融合AI、生物技术和可持续发展的国家/邦级生物经济项目
人力资源通才(纸质合规) 人才分析、AI驱动的技能提升 生命科学劳动力架构师 设计未来技能图谱,并管理AI技能提升和人才转型
传统企业社会责任项目官员 基于结果的模型、AI影响测量 数字健康生态系统设计师 将ASHA(认证社会健康活动者)/基层健康数据与国家疾病智能系统连接
流行病学数据编码员 实时监测平台 AI流行病学家 使用AI进行疫情预测、模式检测和疫苗规划

来源:结合ChatGPT输入整理而成

练习题

哪项陈述最准确地概括了生命科学行业中 AI 的预计市场增长和战略转变?

A. 预计到 2030 年市场将下降,并且 AI 将仍然只是后台行政工具。
B. 预计市场将从 年约 十亿美元增长到 年约 十亿美元,同时伴随着从 AI 辅助创新向 AI 驱动创新的转变。
C. 预计到 年市场将保持在接近 十亿美元的水平,而生命科学公司将减少与 AI 公司的合作。
D. 预计市场将以约 的复合年增长率缓慢增长,药物发现仍将主要依赖传统实验室实验。

哪些发展被描述为人工智能驱动的药物发现和生命科学领域科学工作的一部分?请选择所有适用项。

A. 基于人工智能的靶点识别和分子设计将比仅依赖传统实验室实验变得更加重要。
B. 对范围广泛的化合物进行虚拟筛选可以改善药物开发的时间和成本。
C. 人工智能将帮助科学家筛选研究文献并减少研究瓶颈。
D. 人工智能支持的发现可能有助于开发罕见病或被忽视疾病的药物。
E. 人工智能将消除生命科学研究中对所有人类科学家的需求。

嵌入式 AI 治理框架预计将支持可追溯性、可审计性和公平性,而伦理和数据隐私仍然是生命科学领域采用 AI 的主要挑战。

原文称,AI 将与 ___、区块链、机器人技术以及边缘/物联网等新兴技术在诊断领域融合。

系统生物学驱动的人工智能如何促进个性化医疗和精准医疗?

哪个选项最能描述 AI 在未来临床试验中的预期作用?

A. AI 将使试验更加中心化、更缓慢,并且更依赖人工招募患者。
B. AI 将优化试验设计,识别不同人群中的患者队列,使用预测分析来减少脱落,并通过数字孪生实现实时洞察。
C. AI 将仅在试验完成后使用,不会影响试验设计或患者队列选择。
D. AI 将通过仅使用模拟数据来取代监管要求,而不需要任何与患者相关的证据。

哪些陈述正确匹配了 AI 赋能的生命科学行业中的劳动力变化或新兴角色?请选择所有适用项。

A. 印度制药研发就业预计将有 转向数据驱动和自动化相关的角色。
B. 生物信息学、基因组学和数字化试验运营预计到 年将创造 个新的高技能岗位。
C. 一种新的劳动力模型将在生物学、数据科学、AI、伦理学和工程学的交叉领域出现。
D. 新兴角色包括 AI 集成药物发现科学家、临床数据管理员、生物工艺自动化工程师和 RegTech 分析师。
E. 新的合作伙伴关系并非必要,因为这一转型仅靠传统的纸质文档团队就能处理。

印度向人工智能驱动的生命科学转型,预计需要制药公司、人工智能初创企业、云服务提供商和研究机构之间的协作,同时也要将伦理和数据隐私问题纳入议程。

通过使用区块链和数字审计追踪来确保各站点之间数据可追溯性和可审计性的新兴角色是 ___。

解释 AI、IoT、数字孪生和机器人技术如何重塑生命科学领域的制造和质量岗位。

一家制药公司希望通过用基于 AI 的靶点识别和分子设计替代部分传统实验室筛选,来缩短早期药物发现时间。以下哪一选项最能将这一未来方向与先前学过的 AI 在药物发现中的应用联系起来?

A. AI 将主要取代临床文档工作,因为它此前最强的用途是基于纸张的合规性工作。
B. AI 驱动的药物发现建立在先前使用 AI 识别药物靶点、预测分子-靶点相互作用,以及设计具有预测性质的分子的基础上。
C. AI 驱动的药物发现主要依赖手动动物测试,因为 AI 无法支持分子-靶点预测。
D. AI 只会在制造环节降低成本,而不会在靶点识别或分子设计中降低成本。

哪些陈述正确地将 AI 在临床试验中的未来作用与先前学过的 AI 在试验运营和人群分析中的用途相结合?

A. AI 可以帮助优化试验设计并识别合适的患者队列。
B. AI 可以支持预测性分析,以减少参与者脱落。
C. 挖掘真实世界数据有助于揭示特定人群的模式和副作用,从而支持更具多样性的队列选择。
D. 由于去中心化试验消除了对患者数据的需求,AI 赋能的试验预计将变得较少由数据驱动。
E. 数字孪生和实时数据洞察可以支持连续性或更智能的试验。

利用数字孪生、AI 和 IoT 实现完全自主制药工厂的未来愿景,与早先的例子相一致;在这些例子中,AI、传感数据、需求预测和数字孪生提高了制造稳健性和供应链绩效。

为什么印度未来的生命科学劳动力需要具备生物学、数据科学、AI、伦理学和工程学交叉领域的跨学科技能?

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