AI“探海”：从8万小分子中“淘”出新药LY104

近期，治疗脓毒症性凝血病的LY103海洋原创新药正式获准进入一期临床试验，LY104原料药临床试验正紧锣密鼓地推进。回顾


2025年8月，一支贴着蓝色标签、盛有透明液体的安瓿瓶，摆进了青岛海洋生物医药研究院研发大楼的展柜里。瓶中的LY104注射液正式通过国家药品监督管理局技术审查，获得药物临床试验批件。这是“蓝色药库”开发计划首个获批进入临床试验阶段的1.1类海洋小分子药物，若进展顺利，它将有望成为全球首款抗慢阻肺的海洋新药。

“它叫LY104注射液，是从大海里‘捞’出来的礼物。”


中国海洋大学海洋生物医药研究院


研发


团队


从8万余海洋和中药小分子中“淘”出这一个潜在化合物


。

一份报告与一个决定

LY104的故事，起点在


中国海洋大学海洋生物医药研究院


研发


团队


的一份慢阻肺调研报告里。


慢阻肺是慢性阻塞性肺病的简称，致死率高且尚无根治药物。据世界卫生组织估计，全球有近5亿人患有慢阻肺，平均每年约270万人因此死亡；我国慢阻肺病患者数近1亿，60岁以上人群患病率超过27%。

2018年起，


研发


团队


启动海洋来源活性化合物的研究，希望从海洋中筛选出一种候选药物来突破慢阻肺的治疗瓶颈。


为什么锁定海洋？


因为海洋中的药用生物资源非常丰富


。海洋高盐、高压、寡营养的独特环境，促使海洋生物产生结构新颖、活性独特的天然产物，具有比陆生来源的天然产物成药性高的潜力。

方向有了，困难却摆在眼前。团队要从3万余个海洋小分子和5万余个中药小分子中筛选出潜在化合物。研究人员用“海底寻宝”来形容这一过程的难度。按照传统模式，至少需要10年时间。

从生物学到计算机：一次主动“跨界破局”

传统海洋新药开发采用“生物采集-人工分离-体外筛选-结构改造”的线性模式，8万级化合物人工全筛需36个月以上，人力、经费消耗巨大，同时，大量候选分子进入细胞实验后靶点活性不达标。

面对这一瓶颈，


研发团队


意识到，是否可以尝试改变“大海捞针”式的传统路径？


他们


将目光投向计算机辅助药物设计


，通过


借助计算工具为药物筛选安上“导航仪”，先通过计算手段缩小候选范围，再有针对性地开展实验验证。

研发


团队


始终坚持


“药物设计的本质是对分子结构和生物活性的深刻理解，计算工具只是帮助我们更快地做出科学判断


”


。


他们


从药物化学和药理学的底层逻辑出发，将化合物的结构特征、靶点结合模式、类药性原则等药学知识融入到计算筛选的每一个环节——不是简单地“跑程序”，而是在每一次筛选前都要问自己：这个分子的骨架有没有成药潜力？它的作用靶点是否与慢阻肺的病理机制相关？它的理化性质是否适合开发成注射剂？

经过三年不懈努力，


团队


在实验室成功建立起以“分子-细胞-动物”多层次模型为基础的一整套药物活性筛选和验证平台，从化合物设计、活性筛选到机制验证，形成了一条完整的研发链条。在这个实验平台上，


他们


发现了对慢性肺病治疗具有显著活性的一类海洋小分子，LY104就来源于它们。

28天改写36个月：效率背后的药学逻辑

此后，


研发


团队


基于AI技术的筛选评价平台，再次对8万余海洋和中药小分子开展系统性的虚拟评估，仅用28天完成了全库评估分析，精准锁定了具有高选择性的先导骨架。

传统模式同等规模筛选至少36个月，


新的


评估效率大幅提升，直接淘汰了99.85%的无潜力分子。有效先导物命中率从人工筛选的0.12%提升至12.7%，筛选精准度提升105倍。

效率提升的背后，并非简单的“机器换人”，而是团队在药物设计逻辑上的系统性突破。传统的“现行筛选”模式中，每一个化合物都需要经过分离纯化、细胞实验、动物验证等完整流程才能判断其价值，“逐一试错”的时间成本巨大；而AI辅助药物设计的研发路径则是在真实世界开展实验之前，先通过计算评估对所有候选分子进行“预分类”，让实验资源集中投入到最有潜力的那批化合物上。这就好比要从一万颗种子里找出最能长成参天大树的那一颗，过去只能一颗一颗种下去等它发芽；现在则可以先通过观察种子的形态、密度、饱满度，初步筛选出可能最优质的那几十颗，再集中精力精心培育。

锁定先导骨架之后，团队经过多轮筛选与评估，最终确定了LY104的优选结构。后续的临床前研究阶段，团队在国际欧亚科学院院士、中国海洋大学“蓝药人才”计划技术总师杜冠华的指导下，设计了更有针对性的动物实验方案，减少动物使用量31%，缩短药理毒理评价周期45天。

整个过程呈现出一个清晰的逻辑链条：先通过计算手段缩小候选范围，再用生物学方法验证和筛选，然后根据验证结果优化分子结构，最后用动物实验确认安全有效。每一步都为下一步提供依据，环环相扣。

从实验室到临床：一条完整的转化之路

经过多年攻关，一种海洋无脊椎动物——苔藓虫，进入团队视野。为了抵御海洋高盐、高压、低光照、寡营养的环境，海洋苔藓虫会分泌或合成活性很强的物质来保护自己。苔藓虫骨骼化石被称为“海浮石”，是一种传统中药，具有清肺化痰


和


止咳功效。LY104的核心结构便来源于此。

2021年11月，LY104项目在海药院立项。在杜冠华的统筹规划下，新药研发一路闯关，就在即将获批的冲刺阶段，团队遇到了中试后续纯化环节原料药杂质含量超标的“拦路虎”。关键时刻，研发团队依据杜冠华提出的重结晶纯化方案开展技术攻坚，最终将杂质浓度严格控制在0.1%范围内。

临床前研究数据显示，LY104既能通过舒张支气管直接缓解呼吸困难症状，又可通过抑制肺部炎症反应改善肺功能，还能对受损肺细胞实现修复作用，形成“对症+对因”的双重药理机制。国内COPD药物市场规模超200亿元，预计商业化峰值销售额将达15至30亿元。

“这需要结合药物前期研究数据，明确入组人群标准、给药剂量梯度与频次、安全性监测指标及疗效评估节点，让方案兼具科学性与合规性。”手握批件，项目团队正在筹备Ⅰ期临床试验。

从“蓝色药库”到可复制的范式

LY104的意义不止于一款新药。它验证了一种新的研发路径：将系统的化合物评估、精准的药理学验证、高效的转化开发融为一体，形成可复制的范式。这一模式可复制至其它海洋药用生物资源中小分子活性物质的开发。

从一份慢阻肺报告到一支透明安瓿瓶，从生物学出身到主动拥抱计算工具，


中国海洋大学海洋生物医药研究院


研发


团队


用七年时间，让科学的力量“潜入”深海，从8万分子中“淘”出了海洋送给慢阻肺患者的礼物。“蓝色药库”的梦想，正在一步步照进现实。