2024 年 10 月,諾貝爾化學獎迎來三位新得主。David Baker 憑借其計算蛋白設計領域的貢獻得到一半獎金,而 Demis Hassabis 和 John M. Jumper 則憑借蛋白質結構預測領域的貢獻分享另一半獎金。
圖片來源:諾獎官網
借助人工智能,David Baker 創造出全新的蛋白質,Demis Hassabis 和 John M. Jumper 則預測了幾乎所有已知蛋白質的結構。
然而,僅僅半年后的 2025 年 4 月,伊利諾伊大學芝加哥分校兼職教授 Sarfaraz K. Niazi 向諾貝爾獎基金會提交請愿書,以并非真正突破性發現為由,向蛋白質結構預測發起公開挑戰。
Niazi 為何提出質疑
自 2024 年諾貝爾化學公布后,蛋白質 3D 結構預測的人工智能預測已引起頗多爭議,而 Niazi 教授顯然是質疑者中反應最猛烈的一個,他甚至在愛思唯爾期刊發表了經同行評審的論文,提出了論據充分的質疑。
圖片來源:論文截圖
首先,是對「科學突破性」的質疑。
Niazi 教授的論文從萊文塔爾悖論(Levinthal paradox)談起。
經過計算,100 個氨基酸、99 個肽鍵的多肽結構,其可能的折疊構象已是天文數字,而正確的則只有一種或幾種。
現有算法的預測依賴已知的、非生理條件下的結構數據,比如,X 射線晶體學或冷凍電鏡數據。這些數據可能因為低溫、化學沉淀劑等實驗條件的不同,導致蛋白質結構偏離真實生理狀態,因此預測結果的實際應用價值有限。
其次,是對技術本質的質疑。
Niazi 教授認為,人工智能利用的算法,在本質上是「高效的數據模式識別」,而非基于物理化學原理的突破性發現。其已有的成功,更多歸功于算力和數據規模,而非對蛋白質折疊機制的根本性理解。
其三,該算法忽視了動態結構屬性。
蛋白質在生理環境中以動態構象集合存在,很多蛋白還存在多種構象,甚至無序結構(IDPs),其穩定結構僅在與靶標結合時形成。
這些動態構象受 pH 值、離子濃度等因素影響。現有算法無法捕捉這種動態性,預測的靜態結構難以反映蛋白的實際功能。
另外,Niazi 教授通過測試該算法以驗證其對隨機氨基酸序列的預測能力,發現這一算法的可靠性相當不足,這加大了對算法普適性的質疑。
簡單總結一句,Niazi 教授強調的是,AI 輔助的蛋白結構預測,更接近一種技術優化,而非基礎性的科學突破。
截至目前,諾貝爾獎基金會尚未正式回應 Niazi 的請愿。后續如何,只能拭目以待。
Niazi 來頭可不小
流量為王的時代,有一種爆得大名的方式是碰瓷名人。但公開質疑諾獎和碰瓷名人可不一樣,肯定得有兩把刷子才行。
而這位打扮酷似龜仙人的 Niazi 還當真有點來頭。
圖片來源:個人主頁
作為學者,Niazi 是伊利諾伊大學和休斯敦大學的兼職教授,曾撰寫 60 多本專業書籍,100 多篇研究論文,內容主要涉及生物加工、藥物發現、藥物制劑等領域。
這讓他在藥物和劑型開發方面成為公認的權威。
作為企業家,Niazi 創造了「生物類似 biosimilar」這個詞,并創立了美國首家生物類似醫藥公司,成功融資 5 億美元,推動多個生物類似藥在美國獲批上市。
作為多產的發明家,Niazi 還擁有 100 多項專利,其中最突出的是生物加工技術領域。目前他是該領域技術專利的最大單一持有者。
Niazi 不僅在學術界有深厚積累,還擔任多國政府的醫藥政策顧問。順便說一下,他還是一名專利法從業者。
以上成就里,最讓 Niazi 感到自豪的是創造 biosimilar 這個詞。這個詞以及背后的理念,已經延伸到制藥領域。
所謂 biosimilar(有時也指該類藥物),是指與原研藥的生物制劑在質量、安全性和有效性上高度相似但又不完全等同的治療用生物制品,包括單抗、重組蛋白、血液制品等。
如今,這一術語已成為國際通用概念。生物類似藥已經在全球節省了數百億美元的衛生支出,大大降低了醫療成本,改善了患者生存質量。Niazi 等科學家正在努力加速這一進程。
生物類似藥有什么前景
作為大同行,咱們有必要在了解對 2024 年諾貝爾化學獎的質疑之外,再順手多了解點生物類似藥的情況。
化學藥在有了原研藥后,還有「me too」和「me better」的研發,能夠較容易地「抄作業」,把活性結構復制出來。可生物藥因為分子普遍很大,后續研發沒辦法直接抄作業,也不可能存在所謂「生物仿制藥」。
這時候,生物類似藥的理念就用得上了:承認固有的差異,把握質量、安全性和有效性這三個核心,為快速研發新藥開綠燈。
據專家和機構預測,全球生物類似藥市場規模到 2030 年將達到 750 億美元,年復合增長率高達 15%。中國的生物類似藥在 2020 年進入爆發期,當年市場規模就已高達 23 億元。
隨著國內各種單抗類藥物的紛紛上市,到 2023 年,市場規模已突破百億元大關。預計到 2029 年,國內市場規模將達 317.95 億元。
當然,生物類似藥能有這樣的發展,主要得益于基因編輯技術、單細胞測序技術、連續流生產工藝等先進生物技術和制造工藝的應用。
有了這些技術,生物類似藥的研發和生產更加高效、精準,而且藥品的質量有所保障,還能有效控制成本 —— 基本上化學藥能做到的,生物制劑也全都能達到了。
隨著精準醫學概念的興起,利用大數據分析和人工智能技術優化臨床實驗設計和患者選擇,將成為未來發展的一個重要方向,有助于提高生物類似藥的研發效率和成功率。
在質量標準方面,實現生物類似藥標準的統一,顯然比化學藥物的仿制藥困難得多。所以,各國的政策與監管也傾向優化和松綁。
美國 FDA 調整可互換性認定標準,允許通過可比性分析替代部分臨床研究;歐洲 EMA 提議免除部分生物類似藥的療效對比研究,簡化審批流程。
我國早在 2015 年就發布了《生物類似藥研發與評價技術指導原則 (試行)》,規范了研發和市場秩序。
經過十年沉淀,行業專家普遍預測,今年極有可能是生物類似藥全國集采元年。
圖片來源:安徽省醫保局官網
全球老齡化趨勢加劇,慢性疾病、癌癥、自身免疫性疾病等患者人數增多,各國的醫療醫保體系以及患者家庭,正承受著更大資金壓力。
相似的治療效果,生物類似藥價格通常比原研藥低 20%~40%,能夠滿足更多患者的需求。以美國來看,生物原研藥因為生物類似藥的上市,四年后平均價格降至六成。
在生物制劑中,相比于原研藥,生物類似藥的研發多數是在相對確定的路徑之下,比拼不同的工藝與速度。這給了一向擅長再創新的國內藥企創造出新機會。據統計,中國的生物類似藥研發管線位列全球之最。
生物類似藥已然成為市場的寵兒,將在政策支持、技術進步和國際擴張的驅動下持續增長,并有望通過創新與合作,在全球市場中占據更大份額,同時推動醫療公平和成本控制。
回到最初的新聞,不論結果如何,Niazi 教授都用自己的行為告訴大家,權威就是用來質疑的,哪怕是諾貝爾獎也不能例外。
就像生物類似藥的誕生一樣,任何領域的科學,只有不斷產生質疑,才能避免死水一潭。不破不立,乃是追尋真理的道路,也是科學創新發展的動力。
題圖來源:圖蟲創意
參考資料:
1. https://www.nobelprize.org/all-nobel-prizes-2024/
2.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2950363925000109
3.https://www.tmcnet.com/usubmit/2025/04/10/10175965.htm
4. https://niazi.com/
5. https://www.gov.cn/xinwen/2015-03/11/content_2832478.htm
6. https://ybj.ah.gov.cn/xwzx/ybyw/149782931.html
7. https://baijiahao.baidu.com/s?id = 1827644551562942849&wfr = spider&for = pc
8. https://m.bjnews.com.cn/detail/1720704881168175.html
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