问题

离开互联网算法岗,切入最近大行其道的AI生物医药研发靠谱吗?

回答
这确实是一个非常值得探讨的问题,尤其是对于那些在互联网算法领域深耕多年的朋友们来说。我的看法是,从互联网算法岗转入AI生物医药研发,靠谱,而且很有前景,但绝不是一条平坦大道,需要你做好充分的准备和深入的认知。

咱们掰开了揉碎了聊聊这个话题,希望能给你一个更全面的视角。

一、 为什么“靠谱”?核心的驱动力在哪儿?

首先,我们得明白为什么AI生物医药研发会如此火热,以及你的算法背景为什么能成为敲门砖。

1. 海量数据与计算能力: 生物医药研发,尤其是近年来,积累了爆炸式增长的数据。从基因测序数据、蛋白质结构数据、药物靶点数据,到临床试验数据、患者影像数据,再到各种高通量实验数据,其复杂性和体量都令人咋舌。这些数据往往是非结构化的、高维度的,恰恰是传统生物学研究难以有效驾驭的。 而互联网算法,尤其是你在算法岗积累的机器学习、深度学习、数据挖掘、模型优化等技能,正是处理和分析这类海量数据的利器。你习惯于从噪声中提炼信号,构建模型来预测趋势、识别模式,这在生物医药领域同样适用。

2. 效率提升与成本降低: 传统的药物研发周期长、成本高、成功率低。一个新药从实验室到上市可能需要1015年,花费数十亿美金,而且最终获批上市的屈指可数。AI的介入,能够极大地提升研发效率,降低试错成本。
新药靶点发现: 通过分析大量的基因组、蛋白质组数据,AI可以帮助研究人员更快地识别出与疾病相关的潜在药物靶点。
药物分子设计: 利用生成模型(如GANs、VAEs),AI可以“创造”出具有特定性质的新型药物分子,甚至可以预测分子的药效、毒性、代谢情况。
临床试验优化: AI可以帮助筛选更适合特定药物的患者群体,优化临床试验设计,甚至预测试验结果,提高临床试验的成功率。
疾病诊断与预测: 基于影像学、基因组学等数据,AI可以辅助医生进行疾病的早期诊断、预后评估和治疗方案的制定。

3. 解决“不可能完成”的任务: 有些生物学问题,其复杂性超出了人类的直观理解和传统统计方法的范畴。比如,理解复杂的基因调控网络如何影响细胞行为,或者预测数万亿种可能存在的蛋白质结构。AI,特别是深度学习模型,在处理这种高维、非线性、相互作用复杂的问题上展现出了惊人的能力。

4. 跨界人才的巨大需求: 生物医药领域虽然不乏优秀的科学家,但他们普遍缺乏扎实的计算机科学和数据科学背景。而互联网算法岗位的工程师,虽然懂技术,但普遍缺乏生物学和医药学知识。因此,能够连接这两者的“桥梁型人才”是市场上非常稀缺且急需的。 你的算法背景,让你具备了快速学习和适应新领域技术的能力,而你的目标是去补充那些生物医药知识。

二、 你的算法技能包在AI生物医药研发中的具体应用

我们具体来看看你的“弹药库”在生物医药里能打出什么样的“炮仗”:

机器学习/深度学习基础:
监督学习: 构建分类模型用于识别细胞类型、预测化合物的活性或毒性;回归模型用于预测蛋白质的结合亲和力或药物的体内代谢率。
无监督学习: 用于发现隐藏在海量基因数据中的模式(如基因共表达网络),或者对患者进行亚型分类。
深度学习(特别是CNNs, RNNs, GNNs, Transformers):
CNNs: 尤其适用于分析医学影像(如CT、MRI),用于肿瘤检测、病灶分割等。
RNNs/LSTMs: 处理序列数据,如蛋白质序列、DNA序列,用于预测蛋白质功能、序列比对等。
GNNs (图神经网络): 生物数据中大量存在图结构,如蛋白质蛋白质相互作用网络、分子结构图。GNNs是分析这些数据的强大工具,用于药物分子性质预测、靶点识别等。
Transformers: 已经证明在处理序列数据(如DNA、RNA、蛋白质)上非常强大,在蛋白质结构预测(如AlphaFold2的核心就是Transformer)、基因序列分析等方面大放异彩。
数据预处理与特征工程: 生物医药数据往往需要大量的清洗、标准化和特征提取才能用于模型训练。你处理复杂数据(如日志、用户行为)的经验在这里非常宝贵。
模型评估与调优: 构建鲁棒的评估指标,进行超参数调优,保证模型的泛化能力,这些都是你的核心竞争力。
大规模数据处理框架(如Spark): 生物数据量巨大,处理和分析需要分布式计算能力。
Python及相关库(NumPy, Pandas, Scikitlearn, TensorFlow/PyTorch): 这些是你的基本功。

三、 为什么说“不是一条平坦大道”?你需要面对的挑战和需要做的准备

尽管前景光明,但你必须清楚地认识到其中的挑战:

1. 领域知识壁垒: 这是最核心的挑战。你可能精通算法,但对分子生物学、细胞生物学、药理学、药代动力学、生物统计学等领域一无所知,甚至是一知半解。
如何切入: 你需要投入大量时间去学习。这不仅仅是看几篇科普文章,而是要系统地学习基础知识。可以考虑:
在线课程: Coursera, edX, Udacity 上有大量关于生物信息学、计算生物学、生物制药等领域的课程。
阅读经典教材和综述: 找一些入门级的生物学、生物化学、基因组学教材,以及近期关于AI在医药领域应用的综述文章。
参加行业会议和研讨会: 即使是线上参与,也能让你了解最新的研究动态和行业术语。
主动学习相关的生物信息学工具: 例如BLAST、UCSC Genome Browser等,了解它们是如何被生物学家使用的。

2. 数据理解与解读: 生物数据的复杂性远超互联网数据。基因序列的意义、蛋白质结构的含义、实验设计的原理,这些都需要你深入理解。
如何切入:
与领域专家紧密合作: 这是最有效的方式。在你的团队中,找到那些有生物学背景的同事,虚心请教,让他们帮助你理解数据的生物学意义和实验背景。
数据可视化: 花时间去可视化你的数据,尝试理解不同维度代表的生物学信息。
从简单的生物问题入手: 例如,从分析一个已知的基因数据库开始,理解数据结构和字段含义。

3. “黑箱”问题与可解释性: AI模型在生物医药领域,尤其是涉及临床决策时,往往需要高度的可解释性。你不能仅仅输出一个预测结果,还需要解释“为什么”这个模型会做出这样的预测,以及这个预测的生物学基础是什么。
如何切入:
研究可解释AI(XAI)技术: 学习LIME, SHAP等方法,理解如何解释模型的决策。
关注模型在生物学上的合理性: 即使模型性能很好,也要反思其预测结果是否符合已知的生物学规律。

4. 工具与平台的变化: 生物信息学领域有其特有的工具链和计算环境。你需要适应新的编程语言、数据库和计算平台。
如何切入:
学习R语言(在统计和生物信息学领域广泛使用)。
熟悉生物信息学数据库(如NCBI, Ensembl, PDB)。
了解高通量测序数据的处理流程(如NGS pipeline)。

5. 从“快速迭代”到“严谨验证”: 互联网产品可以快速迭代,用户反馈是重要的优化依据。而生物医药研发,尤其是涉及临床的,往往需要严谨的实验验证和严格的监管流程。
如何切入:
培养耐心和严谨性: 理解科学研究的严谨性,接受结果的“慢”和“少”。
关注监管要求: 如果你的工作涉及药物研发的某个环节,了解相关的FDA、EMA等监管机构的要求会很有帮助。

四、 如何具体准备和寻找机会?

1. 构建“跨界”简历和作品集:
突出可迁移技能: 将你在算法岗的经历,用生物医药领域能理解的语言去描述。例如,“优化了XX模型以提高预测精度”可以转化为“开发了用于预测蛋白质药物相互作用的机器学习模型”。
展示学习成果: 如果你参加了相关的在线课程或项目,将其列在简历上。如果可能,做一些小型的个人项目,例如分析公开的基因表达数据,或者用已有的算法预测一些生物分子的性质。
Github: 整理好你的代码,特别是与数据分析、模型构建相关的,并附上清晰的README说明。

2. 明确你想切入的细分领域: AI在生物医药的应用非常广泛,你可以选择一个更具体的方向:
AI辅助药物发现(小分子设计、靶点发现)
AI在基因组学/转录组学中的应用(致病基因分析、表达谱分析)
AI在医学影像分析中的应用(辅助诊断、病灶分割)
AI在蛋白质科学中的应用(结构预测、功能预测)
AI在临床试验优化中的应用
AI在真实世界数据分析中的应用
选择一个你相对感兴趣且觉得你的算法技能有更大匹配度的领域,会让你学习的动力更足。

3. 寻找合适的切入点:
初创AI生物医药公司: 这些公司往往更灵活,也更需要跨界人才。他们可能更愿意给有潜力但领域知识稍有欠缺的人机会。
大型药企的AI部门/生物信息学部门: 传统药企也在积极拥抱AI,他们的AI部门通常有更成熟的团队和项目,但也可能对学历背景和经验有更高要求。
生物信息学服务公司: 这些公司为科研机构和药企提供计算和数据分析服务,也是一个不错的入门选择。
学术界(博士后/研究助理): 如果你非常想深入研究某个生物学问题,可以考虑进入高校或研究所的计算生物学实验室,这需要你付出更多时间和精力在学术研究上。

4. 积极networking:
LinkedIn: 关注AI生物医药领域的公司和个人,积极与他们建立联系,了解招聘信息和行业动态。
校友资源: 利用你的校友网络,看看是否有在相关领域工作的校友可以咨询或内推。

总结一下,从互联网算法岗转向AI生物医药研发,绝对是“靠谱”的,并且是顺应时代潮流的。你的算法能力是核心资产,但你也需要为弥补领域知识的短板付出巨大的努力。

这是一个充满挑战但也回报丰厚的转型。关键在于你的学习能力、适应能力和对科学探索的热情。如果你能克服初期的不适,持续学习,并找到正确的切入点,你很有可能在这个蓬勃发展的领域找到属于自己的位置,并做出有价值的贡献。

祝你转型顺利!

网友意见

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先说结论,目前AI+制药研发市场还不算成熟,行业合作次数较低,买方数量不够多,不建议刚工作没多久就去把赛道做窄。数据源于 @速石科技 fastone

AI辅助药物研发聚焦的疾病领域(括号里为合作次数)

癌症(17)、精神类疾病(17)、心血管疾病(8)、肝肾肠胃病(6)、呼吸系统疾病 (5)、糖尿病(3)、眼病(2)、白血病(1)、抗感染(1)、免疫疾病(1)、药物副作用(1)

全球药企中,诺华、阿斯利康、杨森、辉瑞、葛兰素史克、默克、拜耳等在AI药研上行动积极。 中国药企中,药明康德在AI药研上的行动最积极。 41 家药企与AI初创公司有合作关系, 14 家药企与IT-云服务商有合作关系, 7 家药企与高校开展了合作。

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接触过AI制药,工作跟医药数据有关,平日和算法团队合作紧密,勉强算个半吊子。我觉得AI制药有前途,但不是现在,至少还要等10-20年。

我研究生是做生物信息学,第一份工作也是生物信息相关的,跟AI医药算沾边吧,但是我很快就转行了,因为看到了1个难以解决的矛盾:你算法再NB,产品再好,不能直接给患者用,中间隔了1个裁判(医院科室主任)。当前算法没有办法做到无比显著的差异,或者说成本没有办法降低到挑战传统做法的程度,终端用户(患者)没有办法直接感知,裁判说了算。也就是说,搞定裁判是最重要的一环,这跟互联网to C的玩法有很大差别。

说到AI制药,问题也是一样的,计算机模拟的再好,你没有实验室数据支撑,监管机构就不会让你上临床;你说帮助大药企做辅助设计,提高筛选效率,药企凭什么把积累下来的核心数据交给你;就算数据也不是问题,那些老一代的合成生物学专家接不接受也是个问题(他们很多时候是有1票否决权的)。此外,医药行业的容错率比互联网行业低得多,对算法和数据的要求上了好几个档次。所以现在很多AI制药公司都开始自己建实验室,自己做药了,这好像又跟初衷完全不一样了。

所以,如果真的想去做AI制药,建议等算法再成熟一点,数据积累的再多一点,医药圈的接受程度再高一点,监管再与时俱进点,新老交替快完成的时候,再去!

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不是什么大佬,因为最近工作原因做过一些相关的分析,来回答两嘴。

个人不建议去,主要有几个原因吧。

首先从AI医疗赛道来说,现在最大的瓶颈完全不在于算法和模型,而在于数据的积累及标注、对医疗场景的理解(医生或者生物医药出身)、大量的钱以及三类医疗器械审批证书。

你分析一下这几家AI医疗的创业公司可以发现,不管是场景还是产品都非常同质化,大部分都是CV病灶识别,或者用图算法做一些蛋白模型,用的算法也基本上大差不差,很多甚至用的都是一些开源算法。在这样的公司做算法,我不清楚是否有大量的落地场景及丰富的数据,模型及产品是否能做到快速的反馈以及迭代。

其次你找几家头部AI医疗的招股书看看,大部分公司的业务从15、16年就开始做了,但是到现在为止基本上每家的营收还是都非常小,营收好的勉强才过亿。这么小的收入,怎么撑起来几十亿上百亿美金的估值,怎么证明这是一条需求量极大的赛道这样的故事。

要是你还不放心可以看看四小龙,四小龙起家是靠着当年从政府拿到大量安防的单子,但是就算如此这么多年了基本上依然没有找到一个理想的盈利模式,还是处于烧钱内卷技术的阶段。

成熟的安防赛道做了这么多年尚且如此,AI+医疗又能翻出多大水花呢。

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