医药化工类产业结构升级中的项目投资机遇

从化肥有机肥、人造纤维，到硫化橡胶塑胶、车用汽油沥清……人们的吃穿住行都不可或缺化工原材料。通俗化点说，因此应用有机化学方式更改化学物质构成、构造或生成新化学物质的，都归属于化工厂的层面，个人所得商品就是说化工原材料。除开吃穿住行，医院门诊药房里的药物都是这种典型性的化工原材料——用化学工艺生产制造出去的。无论是原料药、化学原料药的生产制造，還是新药研发中全新升级分子结构的生成，理论上说全是医药化工类的层面。峰瑞资本长期性关心产业结构升级产生的功能性机遇，持续找寻新技改项目颠覆式创新传统产业的应用领域和交差行业中澳的突破点。包含医药化工类产业结构升级以内的高新科技诊疗，是峰瑞资本重中之重合理布局的方位之首。峰瑞资本觉得：药业石油化工行业遭遇结构型升級的工作压力自动化技术是生成有机化学的一整发展趋势技术性转换和创新驱动发展是产业结构升级的必由之路我国医药化工类市场现状：大而较弱、高效率不高、成本费飙升 全部石油化工行业大而较弱从20世纪 80 时代刚开始承揽化工厂产业集聚至今，现阶段我国早已变成世界最大化工厂生产基地，生产能力占高好达 40%；除此之外，我国都是除英国以外全世界其次大化工品市场的需求。殊不知，我国现阶段的化工厂产业链还是处于全世界全产业链的较中低端。以生物化工率（生物化工年产值占化工厂总值的占比）为例，这是考量1个國家或地域化工比较发达水平和化工厂高新科技水准高矮的关键指标值之首。现阶段我国的生物化工率已超过 45% 上下，但与北美地区、欧洲和日本国等比较发达经济大国的均值精细化管理率 60-70% 对比，仍有挺大的提高室内空间。再例如，7 月英国《有机化学与工程项目新闻报道》杂志期刊（C&EN）发布的 2019 本年度全世界化工厂 50 强总榜中，欧洲地区占有 26 席，韩日都有 8 家和 4 家公司入选，而中国内地只能 2 家。 仿制药制造行业强迫融合升級前些年我国仿制药给人留有的印像是品质不太好，价钱虚报。以便处理这种难题，从 2015 年刚开始，國家壮士断腕地开展了一连串现行政策改革创新。假如说一致性评价处理的是药品安全难题，那麼采购规章制度就是说要挤压商品流通市场销售阶段中的成本费耗损，让盈利重归生产制造阶段、仿制药药品价格重归客观。2018 年 12 月 6 日，「4+7」 带量购置商品招标价钱公布，均值价格下降 52%，一部分药物价格下降达到 96%。2019年 8 月末，「4+7」 带量购置在全国性 31 省份宣布铺平。9月24日恰巧就是说第二阶段带量购置竞投日，尽管最后結果都还没发布，但从每家药品生产企业公布的价格信息内容看来，这一场「4+7」的市场竞争比首轮到来更加激烈，25 个种类的百亿元销售市场布局将风云突变。不仅是药物价格大幅度降低，不仅是环境保护成本费和人工成本大幅度提高，即便招标也不一定赚获得钱，这对许多公司而言全是一回生死考验。制造行业重新构建早已打开，转型发展刻不容缓。 服务项目于新药研发的 CRO 制造行业也面临升級工作压力CRO (药业产品研发合同书服务外包组织) 于 20 新世纪 70 时代始于英国，是制药业公司以便减少本身成本费将非核心产品研发项目外包催产的新经济。因为我国早已具有了相对性健全的化工厂全产业链条，大学扩招又出示了大量有机化学有关优秀人才，2000 年之后，中国 CRO 进到迅速发展期，不断涌现像药明康德那样的制造行业大佬。据调查，2017 年中国临床医学前 CRO 市场容量超过 240 亿美元，占全世界销售市场的 40% 左右，而在其中有机合成业务流程占据一半左右。从平均产出率看来，2005 年以前，1个生成工作人员均值历年可奉献收益 12-13 万美金，而 2015 年之后，这一大数字降至了 7 万美金上下。在这里十年里，随之工作人员薪水高涨和经营成本提高，平均毛利率迅速降低，全靠聘请大量职工，维持盈利提高。因而，2015 年之后，中国 CRO 进到融合环节，适者生存，制造行业快速大转变。成本费产业结构调整的发展趋势——设备代人从技术性发展历程上看，有两根成本费曲线图，这条是专业化、自动化技术的成本费曲线图，一般是呈降低发展趋势；另这条是人力成本曲线图，一般是增长的趋势，两根曲线图的交汇点就是说设备替代人的时间范围。这一結果如果产生，通常不容易大逆转。针对有机合成而言，随之人工成本的升高和人力资本供求平衡刚开始降低，设备替代人的自动化技术连接点已经加快来临。 有机化学的脑、手、眼有机化学大约能够分为 4 个流程：线路设计方案、反映执行、分离纯化、剖析表证。品牌形象点说，线路设计方案如同人脑造成的一连串命令，这些最必须专业知识和工作经验，都是现阶段自动化技术水平最少的阶段。正中间2个流程——反映执行和分离纯化，如同人的身体来实行人的大脑的命令。不难想象，因此手能够进行的工作中，是最非常容易被设备替代的。实际上，从制药公司礼来公司的智能机器人放热反应电脑操作系统，到根据含量的自动式分离纯化系统软件，这两一部分模块化设计流程早已基础保持了自动化技术。最终一歩剖析表证，如同双眼，不但要见到身体实行命令的結果，还必须把反馈机制给人的大脑，让人的大脑开展分辨作出决策，造成新的命令。这一阶段的自动化技术水平都不高，后边再说探讨。 有机化学智能机器人的问世我们一起先讨论一下有机化学正中间二步——反映执行、分离纯化的自动化技术最新消息。2019 年 1 月，美国格拉斯哥大学 Cronin 研究组在 Science 杂志期刊上发表论文，报导了她们创造发明的有机合成机器人开发，用这一系统软件，她们生成了 3 种药品分子结构。如图所示，各种各样玻璃器皿根据骨架图管道相互连接，每一仪器设备有自身的物理学相对路径，而骨架图由运动控制系统。在生成某一分子结构的那时候，只必须将参考文献中的生成方式和流程变换为可实行的程序流程命令，电子计算机就能够把命令根据操纵骨架图，将需要有机溶剂、原材料添加到恰当的玻璃器皿中，随后一步步进行全部试验全过程。2019 年 8 月，美国麻省理工学院 (MIT) 研究组也在 Science 杂志期刊上出文，报导了这种融合人工智能技术 (AI) 设计方案生成线路和智能机器人实行的自动化技术生成服务平台。与美国的研究组选用试验室常见实验仪器不一样，MIT 研究组选用的流动性有机化学计划方案，就是说让反映在流过细细的的管路时产生。假如把投料、混和、反映、分离出来、提纯等每个流程统统制成即插即用的流动性有机化学控制模块，那麼对于不一样的分子结构，就能够像搭乐高积木相同，把必须的控制模块拼装起來开展生成。在生成完毕后，再把乐高积木一片片卸下来，清理后放入原点。 AI 设计方案生成线路——人的大脑可否被替代？在 8 月的这篇 Science 稿子中，除开微流控取代人实行了反映执行和分离纯化中的操作流程，另外关键的进度是说白了 AI 设计方案生成线路。下边就而言说线路设计方案这一人的大脑的作用可否被替代的难题。设计方案生成线路是有机化学家的基本技能，而功底高矮就看他/她设计方案的线路是否行得通和高效率怎样。这一全过程巨大依靠她们受到的训炼和往日工作经验。那麼，基础理论上说，假如电子计算机能够学习培训全部的放热反应统计数据并获取规律性，就能够跨越人脑。因此，自20世纪 60 时代 E. J. Corey 专家教授明确提出逆生成剖析（就是说说白了的线路设计方案）这一定义之后，辅助设计生成线路设计方案 (CASP) 就随着出現，他自己也干了很多探寻和试着。仅仅在 Corey 那时候，受制于放热反应的统计数据积淀不足和矿池优化算法的限定，这一方位始终比较落后。相对路径一：深度神经网络2018 年 3 月的一篇文章 Nature 稿子，Waller 研究组运用3个深度神经网络神经元网络和1个 Monte Carlo 检索，根据学习培训 2015 年之前的放热反应统计数据，据悉保持了与生成工作人员非常的线路设计方案水准，再次将这一行业送到窘境。上边提及的 MIT 研究组开发设计的线路制图软件 ASKCOS，选用的都是相近的解决方法。我觉得 Waller 研究组和 MIT 研究组得出的事例，在有机化学家眼中也不算作难生成的分子结构，特别是在是在 MIT 研究组的稿子中，许多全是己知分子结构。那麼，针对比较繁杂或生成流程较长的不明分子结构，这种根据深度神经网络和神经元网络的解决方法，是不是能超过商业服务能用，也有待认证。相对路径二：工作经验标准与所述不一样的另一个这种处理构思，就是说日本蔚山國家科技进步学校 (UNIST) 的 Grzybowski 专家教授开发设计的这款名叫 Chematica (已经被法国制药业大佬默克回收，改名为 Synthia™) 的手机软件，这一计划方案是彻底根据工作经验标准之中的。让人诧异和钦佩的是，从 2001 年刚开始，精英团队中阅历丰富的生成化学家，花了 17 年時间，从 700 多万个放热反应统计数据中，把全部反映标准、标准和列外这条这条写了出去，大约有 7-8 万条。随后针对新的分子结构，只必须做查找配对强烈推荐出这条或几个生成相对路径就就行了。左右二种处理构思都有优点，也都有不够。Synthia™ 强烈推荐线路的精确度不错，但免不了含有人的主观和成见；随之新的反映统计数据持续造成，要对过去标准做升级填补，劳动量挺大，高效率较低；没办法运用顾客已有统计数据开展订制和升級，只有滞留在通用性手机软件方面。反过来，彻底根据统计数据的深度神经网络，反是找不到主观和成见，很容易融合新生儿统计数据和客户资料，可是因为放热反应统计数据的不效率性（一些类放热反应统计数据超出千万条，而一些类反映将会只能几十条）、统计数据自身的产品质量问题（假的結果或是入录不正确）和预测分析全过程/結果的不能解释性（神经元网络的黑箱全过程），那条相对路径短时间也会迅速碰到吊顶天花板。峰瑞资本被投公司武汉市智化高新科技 (Chemical.AI)，选用的是第三类相对路径，即根据化学家工作经验具体指导的深度学习。这类计划方案即能灵活运用统计数据造成标准防止人的主观性成见，又让学习培训全过程可表述、可调节。武汉市智化高新科技能够为顾客出示根据数据资料的通用性生成线路制图软件，还可以出示融合公司本身统计数据的订制化软件技术服务，早已获得了工业领域客户的认同。往往挑选这类相对路径，由于创办人具备有机合成和 IT 双向背景图，在这一方位有很深的了解与长期性积淀。 从自动化技术到智能化系统的最终一个环节或许，AI 线路设计方案，不管实在太成熟期和强劲，现阶段只有替代 80-90% 的人们人的大脑，这由于统计数据闭环控制都还没产生，电子计算机都还没依据結果做具体分析的工作能力。因此也有最后阶段必须连通，那便是对放热反应的智能化检测，也就是说让优化算法去分辨某一反映是不是获得了预估的物质，假如产率很低如何提升，如果不是物质咋办。假如从线路设计方案 (人的大脑) 来看预测分析最行得通的反映线路，根据自动化技术生成仪 (手) 开展执行，再对結果开展检测 (眼) 并将結果意见反馈至线路制图软件处 (返回脑) 开展调节和提升 (分辨和管理决策)，这3个流程都可以保持自动化技术，并迅速积淀统计数据和迭代更新升級，那麼，有机化学此项工作中也就离智能化系统很近了。产业结构升级之途：技术性转换和创新驱动发展在医药化工类产业结构升级的大背景图下，降低成本和绿色环保是几大主题风格。接下去，人们主要聊一聊催化反应速度之中能够充分发挥的功效。催化反应即是性命主题活动的普遍存在，都是当代化工的基本。自 1910 年保持合成氨的规模性生产制造，催化反应生成做为化工最常见的方式方法，早已有几百年的发展历程。到今日，约 90% 左右的化工原材料是凭借催化反应全过程生产制造出去的，可以见得催化反应在生成有机化学中的影响力。近30年来，催化反应行业拥有飞速发展的发展趋势。从 2001 年不一样氢化/空气氧化、2005 年烯烃复分解、2010 年钯催化反应碳碳偶联，到 2018 年酶定向进化和酶催化反应，该行业早已问世了十几名诺贝尔奖得主。催化反应速度的关键是减少反映能垒、提升反应时间，能够减少原材料及有关化工品使用量、防止不良反应产生、提升分子合理性，是化工厂行业降低成本、绿色环保的关键方式之首。在药品产品研发行业，催化反应速度也是拥有普遍的运用。在产品研发环节，很多用传统式有机化学无法制取的新奇构造能够根据催化反应速度被高效率 (增产率、较短生成线路、高可选择性) 地生成出去。而来到生产制造环节，这条成本费可控性、翠绿色安全性的加工工艺化线路，也是不可或缺催化反应。英国制药业大佬默沙东的业内传说故事默沙东的药品生成加工工艺素来以标准化、高质量而出名，业界基本上没有人能跨越，而它的秘制绝招就是说 20 很多年前创建的高通量催化反应刷选服务平台。默沙东在催化反应方位上的长期性资金投入，在工业领域和学界留有了许多美谈：近几年来 FDA 准许的小分子水药品的生成中，许多关键因素全是催化反应速度。默沙东凭着其浓厚功底，3 次得到特朗普总统绿色化学挑戰奖，各自是 2006 年、2010 年的降血糖药西格列汀，及其 2017 年的抗病毒药 Letermovir。2006 年在西格列汀生产工艺流程中导入新式的不一样催化氢化技术性，能够使工业生产废弃物降低 80%、化工废水降低到 0，一起把成本费降低 70%。4 年之后的 2010 年，和 Codexis 企业合作，根据酶催化反应减少了加工工艺流程，降低了原来加工工艺标准下 10-13% 的总占地面积和