科學是否正在觸及瓶頸?,第二部分

對藥物研究的分析指出了回報遞減的原因,例如“比披頭士樂隊更好”的問題,以及可能的解決方案,“死藥官員”

自 1950 年以來,每花費十億美元研究經費獲得 FDA 批准的藥物數量急劇下降。這是“診斷藥物研發效率下降”,2012 年中圖表的更新版本。

傑克·W·斯坎內爾

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


我的上一篇文章“科學是否正在觸及瓶頸?”引起了很多反響。一些讀者向我傳送了其他關於研究回報遞減的文章。其中一篇是“診斷藥物研發效率下降”,發表於 2012 年的《自然-藥物發現》評論。這篇論文非常巧妙,充滿了想法,並且與整個科學相關,所以我在這裡總結其要點。

埃魯姆定律。 該論文指出,“自 1950 年以來,每花費十億美元研發經費獲得批准的新藥數量大約每 9 年減半。” 作者傑克·斯坎內爾和其他三位英國投資分析師將這種趨勢稱為“埃魯姆定律”,它是摩爾定律的倒轉。摩爾定律是戈登·摩爾關於計算機晶片效能不斷提升的著名觀察。

埃魯姆定律可能適用於藥物開發以外的許多領域。正如我之前的專欄文章指出,埃魯姆定律甚至適用於計算機晶片,因為維持摩爾定律需要越來越多的資源。斯坎內爾等人 確定了支撐埃魯姆定律的四個因素。以下是這些因素及其簡要解釋


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比披頭士樂隊更好的問題。 斯坎內爾的團隊寫道,“想象一下,如果任何歌曲都必須比披頭士樂隊更好,如果披頭士樂隊的全部曲目錄都可以免費獲得,並且人們不會對披頭士樂隊的老唱片感到厭煩,那麼要使新的流行歌曲取得商業上的成功有多麼困難。”

尋求新藥的研究人員面臨著類似的情況。“昨天的重磅炸彈是今天的仿製藥。不斷改進的已批准藥物的後備目錄增加了新藥開發過程的複雜性,並提高了批准、採用和報銷的證據門檻。” 作者將這個問題稱為“漸進且棘手的”。

“比披頭士樂隊更好的問題”在純科學中有一個等價物。稱之為“比愛因斯坦更好的問題”。雄心勃勃的科學家不希望僅僅調整或擴充套件科學最偉大的成就。他們希望提出自己的革命性見解,甚至可能表明舊的正規化是不完整或錯誤的。這種壯舉極其困難,因為科學最偉大的成就不僅僅像“Yesterday”或“A Day in the Life”那樣具有審美情趣。廣義相對論、量子力學、大爆炸理論、進化論和遺傳密碼是真實的,在某種意義上,它們已被大量證據證實。這就是可能永遠不會再出現另一個愛因斯坦的原因之一。

謹慎的監管者問題。 20 世紀 50 年代末的沙利度胺醜聞等問題導致了對藥物開發更嚴格的監管。斯坎內爾等人評論說,“藥物監管機構逐步降低風險容忍度顯然提高了新藥的門檻,並可能大大增加相關的研發成本。” “行業每一次真實或感知的罪惡,或真正的藥物不幸事件,都會導致監管棘輪的收緊。”

斯坎內爾等人 表示,“很難看到監管環境在任何程度上放鬆。” 他們無法預見到特朗普,他呼籲放鬆 FDA 對製藥公司的限制。但到目前為止,特朗普的 FDA 局長斯科特·戈特利布尚未像一些批評者擔心的那樣積極地推行放松管制

道德約束阻礙了其他領域的研究,尤其是神經科學。現代神經科學家無疑可以從 20 世紀 50 年代和 1960 年代進行的腦植入實驗中學習到很多東西。(例如,參見“致敬何塞·德爾加多,傳奇且略微可怕的精神控制先驅”和“旨在“治癒”同性戀的奇異腦植入實驗”。)腦植入研究仍在繼續,並且偶爾會出錯。但幸運的是,對人類和其他動物的實驗比過去受到更嚴格的監管。

砸錢解決問題的傾向。 作者指出,許多公司透過“增加人力資源和其他資源投入研發”來應對競爭。他們補充說,大型公司可能存在“將職業成功與預算規模等同起來的偏見”。

斯坎內爾等人認為,投資者和管理人員現在正在質疑砸錢解決問題的傾向,並尋求削減研發成本。他們補充道:“然而,風險在於,在經濟繁榮時期,對影響研發投資回報率的因素缺乏瞭解,這導致了相對不加區分的支出,可能意味著成本削減同樣是不加區分的。成本可能會下降,但不會導致效率大幅提高。”

斯坦尼斯瓦夫·萊姆的科幻經典小說《他的主人的聲音》最初於 1968 年以波蘭語出版,暗示了砸錢解決問題的傾向。小說敘述者是一位數學家,他正在參與一個政府資助的專案,旨在解碼一條外星資訊。他指出,負責監督該專案的官員假設“如果一個人在十小時內挖了一個立方米體積的洞,那麼十萬名挖洞者可以在一秒鐘內完成這項工作…… 想到我們的監護人是那些認為五個專家無法解決的問題肯定可以由五千人解決的人,真是令人毛骨悚然。”

基礎研究-蠻力偏差。 這是斯坎內爾等人 確定的最微妙的因素。他們將其定義為“高估基礎研究(尤其是在分子生物學領域)的進展和蠻力篩選方法(體現在標準發現和臨床前研究過程的最初幾個步驟中)提高分子在臨床試驗中安全有效機率的能力的傾向。”

在過去的幾十年裡,藥物研究因雙螺旋和神經遞質的發現,以及用於解碼基因組和篩選化合物的強大工具的發明而發生了轉變。基於這些進展的藥物研究被吹捧為比過去憑直覺、碰運氣的猜測更理性、更有效。

但是,“分子還原論”的臨床回報被高估了。看看人類基因組計劃到目前為止未能轉化為改善遺傳疾病的療法,或者關於神經遞質的知識未能產生更好的精神藥物。

化學家阿舒託什·喬加萊卡爾以好奇的波函式為部落格名,在 2012 年一篇典型的尖銳關於埃魯姆定律論文的帖子中評論了基礎研究-蠻力偏差。他指出,當我們“將自己限制在生物系統準確、狹義定義的特徵時,它會將我們的注意力從不太準確但更廣泛、更相關的特徵上轉移開。這裡的教訓很簡單;我們正在變成那個只在路燈下找鑰匙的人,僅僅是因為那裡更容易看到。”

基礎研究-蠻力偏差的另一個名稱可能是細節決定成敗問題。核物理學已經成為這個問題的犧牲品。20 世紀 30 年代核聚變的發現和 20 世紀 50 年代熱核武器的發明使物理學家們期望聚變可以很快被利用來發電。70 多年過去了,這些期望仍然沒有實現。

任命死藥官員。 斯坎內爾等人 建議,為了應對埃魯姆定律,製藥公司應任命一名“死藥官員,對研發過程中失敗的藥物進行事後剖析。該官員將向公司以及 NSF 或 NIH 等資助機構和同行評審期刊提交報告。這些死藥報告將有助於確定使研究更有效率的方法。

斯坎內爾等人 本質上是建議科學應該更負責任。這是科學政策學者丹尼爾·薩雷維茨在 2016 年一篇有爭議的文章“拯救科學”中的主題。他認為,科學“陷入了自我毀滅的漩渦;要逃脫,它將不得不放棄其受保護的政治地位,並接受其侷限性和對社會其他部分的責任。” 參見此處對該文章的回應

我可以想象其他領域指定一名死想法官員來提高效率,只是在某些領域,想法永不消亡。例如,看看精神分析學中弗洛伊德精神分析的永續性和物理學中弦理論的永續性。死想法官員或許可以就哪些想法應該被終結並因此被切斷進一步投資提出建議。這將是一項吃力不討好的工作,但為了科學,總得有人去做。

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另請參閱 斯坎內爾 2015 年的論文斯坎內爾和一位合著者 2016 年的論文以及對該論文的非技術性評論

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