当AI算力碰上抗癌药物研发百年难题——挑战杯全国一等奖获奖团队“AI智药引擎”专访

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作者：微信文章


“当MD模拟结果可视化出来，看到药物分子被递送系统成功递送到靶标蛋白活性口袋的瞬间，所有人都如释重负——终于结合上了！”近一个月的失败像阴云般笼罩着整个团队，而那个瞬间，实验室里连日来的沉寂与沮丧被瞬间点燃，所有代码与数据都凝聚成具象的希望。

“AI智药引擎”团队是一支融合了软件工程、制药工程与网络空间安全的多学科队伍。基于这一独特的跨学科基因，他们打造了一个覆盖“分子生成——虚拟筛选——递送优化”全流程的抗癌药物研发平台：通过输入特定抗癌药物靶点，平台能够生成并筛选出具有高结合潜力的候选药物分子，为精准靶向治疗提供了AI智能化解决方案。目前，该项目成果已成功发表2篇国际高水平学术论文，斩获1项计算机软件著作权，并获得了国内2家药企的实际应用证明。凭借此项创新成果，“AI智药引擎”团队荣获第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“人工智能+”专项挑战赛一等奖。

（图为获奖团队成员）



跨学科“最强大脑”如何集结？
“AI智药引擎”团队斩获国家级“挑战杯”一等奖的光环背后，一个更引人深思的问题是：在这个高度专业的交叉领域，这支队伍如何成功汇聚了来自软件工程、制药工程等多个学科的“最强大脑”，并让他们高效协同作战？

团队的诞生，并非一蹴而就。软件工程的队长陈润洋是项目的发起者。他回忆，团队最初依托于两位专业课教师的课题组。“在课题组已有的研究基础上，我们开始向外搜寻团队成员。”然而，跨学科招募一开始就遇到了阻力。“在人员吸纳方面确实遇到了一些困难，”陈润洋坦言，“但最终，依靠老师的号召力与我们的不懈热情，我们成功组建了这个‘跨界同盟’。”

召唤得到了回应。同属软件工程专业的李娜，在本科群里看到团队招募通知时，内心充满了犹豫——“我才大一，可能没有足够的能力参加这种大赛。”焦虑与自我怀疑盘旋良久，最终，对成长的渴望战胜了不安。“我想充实自己，”李娜说，“于是，我选择了加入。”而负责算法设计的张林泽宇，则是一条更直接的“学术血脉”。因对班主任在AI辅助药物研发（AIDD）领域的研究充满兴趣，他大一便加入了老师的课题组。一个暑假的契机，课题组师兄筹备“挑战杯”项目，他主动报名，顺利入选。

至此，团队的技术核心——来自软件工程的三名成员集结完毕。但一场攻克生命科学难题的战役，不能只有算法工程师。很快，制药工程的“援军”到位：张沂柯负责递送模型搭建，汤佳妮负责数据处理，谭莎担当起分子动力学模拟（MD）的重任，彭玮则负责可视化分析。来自网络空间安全专业的罗丹补上了最后一块拼图——模型搭建。至此，一条从算法设计到药物作用模拟的完整技术链，终于被串联起来。

人工智能是当下的行业风口，抗癌药物研发更是人类亟待突破的世纪难题。为何选择将二者结合？“AI药物研发是近几年才涌现的热点，国家也大力倡导‘人工智能+’。”队长陈润洋从宏观视角给出了答案。他们通过调研发现，传统药物研发普遍存在周期长、成功率低等长期困扰行业发展的难题。“我们希望能利用自己的工具，为改善整个行业做出一点微小的贡献。”



（团队成员在进行项目讨论）


攻坚时刻如何扭转乾坤？
通往成功的道路往往不是一帆风顺的，在本次项目的推进过程中，队员们碰到了许多难以突破的困境。

张林泽宇说：“一个比较重要的技术难点是如何把整个过程串联起来。我们做了很多个相互独立的模块。如何把这些模块给串联起来，形成一个完整的工作流，这方面我付出了很大的精力。”李娜说：“模型对接的核心工作是将独立开发的前端界面与后端模型服务进行整合与联调。这项工作之所以困难，是因为我们需要设计并实现稳定可靠的API接口，统一前后端的数据交换格式和通信协议，确保两个独立模块能够协同运行。”两位队员都表示模型对接是非常困难的一项工作，将各个独立的模块串联起来，需要在多方的帮助与不断的研究尝试中突破。

同时，张林泽宇表示，在项目推进过程中，由于不同专业的课程安排不同且课程安排较满，队员的时间很难排开，不同专业带来的专业壁垒也给工作中的交流带来困难。“我是软件工程专业的学生，比较缺乏制药工程这方面的知识。但是通过和制药工程专业同学的多次沟通交流，我可以在很大程度上弥补知识上的短板。”诸如此类的困难在项目推进过程中随处可见，然而，最大的挑战远不止于此。

“在递送模型搭建和在MD模拟的过程中，运行初期就遇到了瓶颈——我们所构建的初代脂质体并不是非常成功，药物分子不能顺利地插入脂质体，递送载体也在靶向性方面存有缺陷。我们进行了近一个月的尝试和优化，始终没能成功。加上当时时间非常紧急，我们甚至觉得可能要做不完了，感到很沮丧。”谭莎说。

在此危急关头，老师的及时指点与队员们的不懈坚持成为了转折点。团队采纳老师的建议，将HSA作为备用载体材料进行干实验模拟，最终取得了成功。与此同时，脂质体递送模型也终于成功搭建。这样的双重递送路径不仅扫清了项目推进的最大障碍，还让团队的项目成果脱颖而出！

比赛结束当晚，忐忑、焦虑与期待交织的氛围笼罩着整个团队。

“我们和指导老师一直在反复打听最终结果，”队长陈润洋向我们讲述当时等待名次的紧张氛围，“虽然对自己的项目抱有一定信心，但我们看不到其他项目团队的作品如何，所以内心还是有些忐忑。一直到晚上12点，我们都没有等到结果。第二天起来，我们才得知校团委老师于凌晨三点拿到了最终名次。”历经一整夜的紧张与期待，欣喜的结果终于传来——而这份圆满的结果，也正是对他们专业、刻苦与努力的最佳回报。



（团队成员与指导老师合影）


荣誉过后心向何方？
当“AI智药引擎”团队捧起“人工智能+”专项挑战赛一等奖的奖杯时，8位成员的回忆里，满是比奖项更温热的细节——从统筹协调的蜕变，到跨学科相交的情谊，再到让AI智药惠及患者的期盼，每个瞬间都藏着这段征程的温度，而那些关于成长、联结与远方的故事，比奖项本身更要动人。

“对我来说，最主要的是统筹协调能力的提升，”队长陈润洋讲道，“团队里大部分是24级的同学，提供技术支持的学长又忙着保研，所以我主要负责统筹建设团队和协调工作，这让我的协作能力取得了比较大的提升。”这场“总指挥”的试炼，让他从一个专注技术的爱好者，变成了能稳住团队节奏的“主心骨”。而对第一次站上国赛舞台的汤佳妮来说，这场赛事更像一场“全方位升级”的试炼：“不管是专业知识、做PPT的小技巧，还是与大家沟通协作的能力，在未来都是很有帮助的。”

尽管协作之路充满挑战，却也意外地为深厚的情谊铺就了道路。不同专业的术语曾是彼此之间的“屏障”，但在一次次熬夜改模型、碰方案的过程里，这些“外行话”慢慢揉成了只属于他们的默契。“我最大的收获是认识了一批很好很好的同伴。”张林泽宇感叹。从agent搭建的代码逻辑，到制药分子的模拟参数，他们即使来自不同专业，在友情的联结下，也能把“外行话”变成“共同语言”。回忆起这次难忘的经历，李娜笑着说：“我认识了很多志同道合的朋友，大家关系都挺好的，有时忙完之后，还会一起约着出去吃饭。”这种共患难的交情，是比赛带来的独家奖励。

并肩的情谊成了他们往前闯的底气。如今项目已经拿下“挑战杯”国赛一等奖，攒下了论文、软著和药企合作的基础，但这群年轻人没打算停下脚步——他们想让这个能“省80%研发时间”的AI智药引擎，真正变成能落到实处的工具。“我们会继续更新扩展整个系统，把现在的1.0版本迭代至2.0、3.0版本，”张沂柯回答得很坚定，“现在的模型还在初始阶段，希望未来可以真正为社会做出贡献，真正帮助到癌症患者，这是我们继续研究的动力。”谭莎也为后续的工作定下了目标：“我们会扩大数据库，整合多元模型，添加湿实验验证，让新药物分子生成得又快又准。”

在把项目做深的决心里，也藏着他们想传递给后来者的心意——他们自己，也曾是站在起点、犹豫着“我到底能不能行”的人。“我以前也怕能力不够，思路不全，没有勇气去参加科研或比赛，”张沂柯想起最初的自己，“我想说不要考虑太多，只要有想法，那就去做。”汤佳妮也给出了建议：“有想法就去联系老师或者学长学姐，尽最大的努力去做好就行了。”李娜同样想把这份“敢试”的勇气传递出去：“科研本来就是一个在探索中不断前进的过程，要勇敢去做。”最后，张林泽宇送上了对学弟学妹的鼓励：“大胆去做吧，你们能行！”



（团队成员参加挑战杯决赛）

每一份荣誉的背后，都是无数个日夜的攻坚克难，是团队智慧的完美融合。抗癌药物的研发，是一场与生命的赛跑。这支队伍用他们的行动证明——创新是青春最亮丽的底色，奋斗是青年最坚实的阶梯。在青春的答卷上，他们写下了为人类健康而战的誓言。国赛的舞台已经落幕，但他们的征程才刚刚启航。他们将在更广阔的天空中，继续翱翔，将今天的蓝图，转化为明日对抗癌症的解药，为更多生命带来希望的曙光。



（部分团队成员合照）


END
图源丨邓亚兰 获奖团队成员

文案丨黄宇新 王攀 周雨晴 肖雅 汪佳彤

排版丨邓安娜

责编丨俞诗睿 肖晴 盛婉晴

总编丨陈祉昂  谢芊芊 谭妍洁 覃湘湘

邢晓倩 唐易佳 高卉

指导老师丨刘翔

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