王拥军院士:药物研发正从“动物模型”转向“人体数据”新范式-新华网
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2026 07/20 15:59:06
来源:新华网

王拥军院士:药物研发正从“动物模型”转向“人体数据”新范式

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新华网北京7月20日电(杨玉云)7月18日,首届医药协同创新大会在北京中关村国际创新中心开幕,本次大会以“向新而行 向实而生”为主题。会议期间,中国科学院院士、首都医科大学附属北京天坛医院院长王拥军接受媒体采访,围绕创新药研发的“不可能三角”、人工智能赋能新药研发、临床医师科学家培养等前沿话题展开深度解读。

“不可能三角”倒逼研发从动物模型走向人体数据

“药物研发的‘不可能三角’,就是三个不可能的方面。”王拥军说,第一个角是cost(成本),研发花费越来越高,“目前全球一款新药上市平均投入26亿美元,这是大多数药企难以承受的。”第二个角是cycle(周期),研发周期漫长,“一款药物上市需要10到15年时间。”第三个角是成功率极低,“全球新靶点药物的成功率不到10%,在神经系统领域更低,其中脑血管病仅为4%,阿尔茨海默病的成功率不到1%。”

“按照传统研发路线走下去,这条路似乎已经走不通了。”王拥军表示,因此全球都在探索全新的研发范式——逐步摒弃基于动物发现新药靶点的路径,转而采用从人体发现的新药靶点,跳过动物实验,直接进入人体研究阶段。

他介绍,这一转向催生了两个新概念:一个是“human centered”,即以人为中心,让人体数据服务于人体研发;另一个是“NAM”,即new approach methodology,也就是新研发方法学。“7月7日国家药监局启动了新范式改革,名为‘先锋计划’,未来也会逐步取消动物药效和药代动力学试验,直接采用人体数据获批。”

为什么新药靶点应该来源于医院?王拥军引用本次大会发布的一组数据介绍:“全球新药产业最发达的美国,60%的新药靶点都来自医院,而非药企,更不是专业药物研发机构。而我国目前的新药靶点,大多和医院没有关联。”

他分析,医院掌握着真实的临床需求,清楚哪些是“尚未满足的临床需求”,靶点发现的方向不会出现偏差。更重要的是,从动物模型出发的研发路径存在天然缺陷——“没有一种脑血管疾病模型和人类完全一致,药物在动物身上有效,到人体往往会失败。”而依托人体数据通过人工智能计算靶点,“研发成功率会大幅提升,研发周期更短,研发成本也会显著降低。”

AI已深度介入新药研发,但缺乏优质数据

在被问及AI能否替代动物实验时,王拥军给出了肯定答案,并详细介绍了两大发展方向。

他说,“第一个方向是利用类器官和器官芯片,细胞取自患者,通过IPS细胞诱导转化为类器官。比如研发对抗血脑屏障的药物,可以直接构建血脑屏障类器官,这本身就是人类的生理结构。”第二个方向是虚拟临床试验,“对患者数据构建数字孪生,生成虚拟病人,在计算机上完成试验。”他透露,今年FDA批准的一款心衰药物“仅用到了一部分人体试验和一部分虚拟临床试验完成。我国目前还没有相关法规,但很快会落地。”

不过,对于当前AI制药“叫好不叫座”的行业现状,王拥军也直言不讳地点出了问题。

“国内AI制药企业这两年发展速度很快,但跟踪一段时间后往往会让人感到结果低于期待值,行业叫好的声量和实际落地效果并不匹配。”他引用人工智能领域的经典理论“GIGO——Garbage in、Garbage out(垃圾进、垃圾出)”解释了问题的根源:“AI找靶点用到的大多是公开数据,真正高质量的数据会公开吗?公开数据里劣质数据占比很高,甚至还存在被污染的数据,因此计算得出的靶点自然不可靠。”

即便想要使用真实世界数据,“医院里ICD编码的诊断正确率也不到70%。”王拥军直言,“我国目前缺少合格的研发数据,国家尚未建立支撑人工智能研发药物靶点的数据基础,这是行业发展最大的问题。如果合格的研发数据体系建立起来,AI一定会发挥巨大作用。”

他同时指出,AI在分子设计和临床试验设计领域已经展现出成熟的应用能力——“北京智源在这方面做得非常出色,只要明确靶点,AI就能完成分子设计。我们在国家神经疾病中心很多临床试验设计都有AI的参与,这比传统临床流行病学的人工设计效率和效果要提高很多。”

AI正在重塑看病方式,家庭医疗或成主流

在谈及人工智能与临床医学的协同创新时,王拥军介绍了其团队今年在《BMJ》发表的卒中临床决策支持系统GOLDEN BRIDGE II研究成果。

“我们推动近80家医院采用凝聚了天坛专家经验的人工智能诊疗方案,试验结果证实,患者的卒中复发率和致残率都实现了大幅下降。这是全球脑血管病领域首个基于人工智能的临床试验。”

对于AI在医疗领域的未来,王拥军描绘了一幅更具颠覆性的发展图景。“未来最大的改变,会是看病模式的彻底转变。如果家里就有一台可靠的人工智能支撑的居家医疗条件,我相信人们不会轻易往医院跑。”

他以今年甲流流行的实际案例举例说明:“京东的检测系统,可以在家取样后邮寄送检,确诊甲流后再把药物配送到家。未来所有慢病都会采用这种模式。”他还列出了推广这一模式需要满足的三个前提条件:可居家检测的各类化验指标、诊断用药“不走样”的垂直大模型,以及承担护理与陪护工作的人形机器人。“马斯克一直在宣传他明年要推出的‘擎天柱’人形机器人,定价1万美元一台,可以做护理、医疗、陪护和健康教育工作。”

“如果这些条件都能实现,未来看病的主要场景一定不会是医院,而是在家庭中。”王拥军说,“这对医疗领域的颠覆体现在范式转变上,整个医学研究的范式也会随之改变。”

医师科学家虽然是占比5%的少数派,却是不可或缺的关键力量

当被问及如何解决临床医师科学家人才短缺的问题时,王拥军给出了一个清晰的比例——“根据发达国家的经验,医师科学家占全体医师总数的5%。”

“肯定不能让所有医生都转成医师科学家,那样医院的正常运转也会混乱,但我们需要把合适的人选筛选出来。”他坦言,当前国内的医师科学家培养体系存在严重不足,“医师科学家需要系统培训,不能像现在做临床研究那样沿用师傅带徒弟的模式,临床研究是严谨的科学仍未达成共识。中国大多数医学院校没有专门开设临床研究系,尽管首都医科大学开设了临床流行病学和临床试验学习,但是招生规模和培养人数有限,难以支撑培养临床研究人才的重任。

“AI性能再强大,如果没有临床科学家,AI也没办法落地发挥作用。AI只能帮着完成重大决策确定后的细化工作,方向性的问题还是要依靠人来判断。”

王拥军表示,北京市已经开展了不少相关尝试,“今年北京市卫健委招录了50名学员医师科学家培训学院,临床研究基本部分在天坛医院开展,基础研究部分由北京大学医学部、北京生命科学研究所等单位进行。只是项目开展时间还短,成效要看未来。”

【纠错】 【责任编辑:孙慧】