本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
我的上一篇文章“科学是否正在触及瓶颈?”引起了很多反响。一些读者向我发送了其他关于研究回报递减的文章。其中一篇是“诊断药物研发效率下降”,发表于 2012 年的《自然-药物发现》评论。这篇论文非常巧妙,充满了想法,并且与整个科学相关,所以我在这里总结其要点。
埃鲁姆定律。 该论文指出,“自 1950 年以来,每花费十亿美元研发经费获得批准的新药数量大约每 9 年减半。” 作者杰克·斯坎内尔和其他三位英国投资分析师将这种趋势称为“埃鲁姆定律”,它是摩尔定律的倒转。摩尔定律是戈登·摩尔关于计算机芯片性能不断提升的著名观察。
埃鲁姆定律可能适用于药物开发以外的许多领域。正如我之前的专栏文章指出,埃鲁姆定律甚至适用于计算机芯片,因为维持摩尔定律需要越来越多的资源。斯坎内尔等人 确定了支撑埃鲁姆定律的四个因素。以下是这些因素及其简要解释
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比披头士乐队更好的问题。 斯坎内尔的团队写道,“想象一下,如果任何歌曲都必须比披头士乐队更好,如果披头士乐队的全部曲目录都可以免费获得,并且人们不会对披头士乐队的老唱片感到厌烦,那么要使新的流行歌曲取得商业上的成功有多么困难。”
寻求新药的研究人员面临着类似的情况。“昨天的重磅炸弹是今天的仿制药。不断改进的已批准药物的后备目录增加了新药开发过程的复杂性,并提高了批准、采用和报销的证据门槛。” 作者将这个问题称为“渐进且棘手的”。
“比披头士乐队更好的问题”在纯科学中有一个等价物。称之为“比爱因斯坦更好的问题”。雄心勃勃的科学家不希望仅仅调整或扩展科学最伟大的成就。他们希望提出自己的革命性见解,甚至可能表明旧的范式是不完整或错误的。这种壮举极其困难,因为科学最伟大的成就不仅仅像“Yesterday”或“A Day in the Life”那样具有审美情趣。广义相对论、量子力学、大爆炸理论、进化论和遗传密码是真实的,在某种意义上,它们已被大量证据证实。这就是可能永远不会再出现另一个爱因斯坦的原因之一。
谨慎的监管者问题。 20 世纪 50 年代末的沙利度胺丑闻等问题导致了对药物开发更严格的监管。斯坎内尔等人评论说,“药物监管机构逐步降低风险容忍度显然提高了新药的门槛,并可能大大增加相关的研发成本。” “行业每一次真实或感知的罪恶,或真正的药物不幸事件,都会导致监管棘轮的收紧。”
斯坎内尔等人 表示,“很难看到监管环境在任何程度上放松。” 他们无法预见到特朗普,他呼吁放松 FDA 对制药公司的限制。但到目前为止,特朗普的 FDA 局长斯科特·戈特利布尚未像一些批评者担心的那样积极地推行放松管制。
道德约束阻碍了其他领域的研究,尤其是神经科学。现代神经科学家无疑可以从 20 世纪 50 年代和 1960 年代进行的脑植入实验中学习到很多东西。(例如,参见“致敬何塞·德尔加多,传奇且略微可怕的精神控制先驱”和“旨在“治愈”同性恋的奇异脑植入实验”。)脑植入研究仍在继续,并且偶尔会出错。但幸运的是,对人类和其他动物的实验比过去受到更严格的监管。
砸钱解决问题的倾向。 作者指出,许多公司通过“增加人力资源和其他资源投入研发”来应对竞争。他们补充说,大型公司可能存在“将职业成功与预算规模等同起来的偏见”。
斯坎内尔等人认为,投资者和管理人员现在正在质疑砸钱解决问题的倾向,并寻求削减研发成本。他们补充道:“然而,风险在于,在经济繁荣时期,对影响研发投资回报率的因素缺乏了解,这导致了相对不加区分的支出,可能意味着成本削减同样是不加区分的。成本可能会下降,但不会导致效率大幅提高。”
斯坦尼斯瓦夫·莱姆的科幻经典小说《他的主人的声音》最初于 1968 年以波兰语出版,暗示了砸钱解决问题的倾向。小说叙述者是一位数学家,他正在参与一个政府资助的项目,旨在解码一条外星信息。他指出,负责监督该项目的官员假设“如果一个人在十小时内挖了一个立方米体积的洞,那么十万名挖洞者可以在一秒钟内完成这项工作…… 想到我们的监护人是那些认为五个专家无法解决的问题肯定可以由五千人解决的人,真是令人毛骨悚然。”
基础研究-蛮力偏差。 这是斯坎内尔等人 确定的最微妙的因素。他们将其定义为“高估基础研究(尤其是在分子生物学领域)的进展和蛮力筛选方法(体现在标准发现和临床前研究过程的最初几个步骤中)提高分子在临床试验中安全有效概率的能力的倾向。”
在过去的几十年里,药物研究因双螺旋和神经递质的发现,以及用于解码基因组和筛选化合物的强大工具的发明而发生了转变。基于这些进展的药物研究被吹捧为比过去凭直觉、碰运气的猜测更理性、更有效。
但是,“分子还原论”的临床回报被高估了。看看人类基因组计划到目前为止未能转化为改善遗传疾病的疗法,或者关于神经递质的知识未能产生更好的精神药物。
化学家阿舒托什·乔加莱卡尔以好奇的波函数为博客名,在 2012 年一篇典型的尖锐关于埃鲁姆定律论文的帖子中评论了基础研究-蛮力偏差。他指出,当我们“将自己限制在生物系统准确、狭义定义的特征时,它会将我们的注意力从不太准确但更广泛、更相关的特征上转移开。这里的教训很简单;我们正在变成那个只在路灯下找钥匙的人,仅仅是因为那里更容易看到。”
基础研究-蛮力偏差的另一个名称可能是细节决定成败问题。核物理学已经成为这个问题的牺牲品。20 世纪 30 年代核聚变的发现和 20 世纪 50 年代热核武器的发明使物理学家们期望聚变可以很快被利用来发电。70 多年过去了,这些期望仍然没有实现。
任命死药官员。 斯坎内尔等人 建议,为了应对埃鲁姆定律,制药公司应任命一名“死药官员”,对研发过程中失败的药物进行事后剖析。该官员将向公司以及 NSF 或 NIH 等资助机构和同行评审期刊提交报告。这些死药报告将有助于确定使研究更有效率的方法。
斯坎内尔等人 本质上是建议科学应该更负责任。这是科学政策学者丹尼尔·萨雷维茨在 2016 年一篇有争议的文章“拯救科学”中的主题。他认为,科学“陷入了自我毁灭的漩涡;要逃脱,它将不得不放弃其受保护的政治地位,并接受其局限性和对社会其他部分的责任。” 参见此处对该文章的回应。
我可以想象其他领域指定一名死想法官员来提高效率,只是在某些领域,想法永不消亡。例如,看看精神分析学中弗洛伊德精神分析的持久性和物理学中弦理论的持久性。死想法官员或许可以就哪些想法应该被终结并因此被切断进一步投资提出建议。这将是一项吃力不讨好的工作,但为了科学,总得有人去做。
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