开发新药是件非常艰难的事，这就是为什么尽管行业做出了巨大努力，但仍然至少需要经过12~18个月才可能开发出新冠病毒疫苗。

不过，如今制药行业通过工程方法将药物发现和开发过程工业化的能力越来越强，这意味着这一过程有望加速。

传统的药物开发可以分为两个主要“轨道”，几十年来变化很小：预防性药物（如疫苗）可以预防生病；治疗性药物（如抗病毒药物）可以帮助患者在出现症状后重新恢复健康。

对于疫苗，通常首先确定抗原，以便我们的免疫系统可以开发正确的抗体，然后测试安全性和有效性，再进入规模化生产。开发治疗药物同样困难，需要深入了解相关的生物学知识，包括筛选出正确的小分子或生物制剂，发现正确靶点剂量，在临床试验中再次证明其有效性和低毒性等。

但是，使用工程方法开发新药与线上工具已经在改变这一过程，使其更快、更有效并增加成功的几率，其中很大一部分是得益于使用技术自动化和标准化。

mRNA技术加速疫苗开发

具体来看，生物技术公司正在通过建立具有自动化+生物信息学+数据科学的自动化实验室实验管道来实现这一目标，以便在完全工业化的过程中快速测量和分析信息。因此，病毒的测序数据立即进入生物信息学工具，识别基因组的关键部分；生物信息学分析反过来加速了如何针对病毒的新思路；进行大规模的候选药物自动化测试；多个候选药物同时、快速进入人体临床试验。

这就是为什么Moderna公司能够以如此快的速度开发出潜在的新冠病毒疫苗。像这样的工业化新药发现和过去的方法相比，就如现代工厂与人力劳动的效力相比，速度更快、更标准化、实用性更广泛、研究规模更大。此外，其还大大提高了重现性，这是药物发现实验中的一个重要问题。现在，重新做一次实验看起来很像重新运行“代码”一样，更容易、更快和更准确。

疫苗开发工业化的另一个关键因素是研究人员使用RNA的新能力。mRNA疫苗不是提供一部分病毒蛋白促去刺激免疫系统，而是提供RNA“代码”，让接种者自己制造这些病毒蛋白，然后产生抗体。

为什么要利用RNA这个中间物质？RNA本质上是信息，其化学合成很容易，因此，让身体作为蛋白质的生产设备可以有效地扩大生产规模，这样就不需要传统方法中生产蛋白质的工厂，不需要合成表达蛋白的载体、表达这些蛋白抗原、培养表达蛋白的细胞等，这些过程都是缓慢而困难的。

基因序列精准制导

如果说RNA像软件，CRISPR就是一个全新的硬件平台，采用CRISPR等生物设计工具来编辑遗传密码是药物开发的新武器。例如，CRISPR CasRx只结合RNA，如果给它一个病毒所含有的RNA引导序列，它将“搜索并找到”病毒RNA，然后切割、破坏它们。

所有的关键都集中于一个生物信息学问题：确定正确的序列，这也是传统药物开发轨迹的根本转变。值得关注的是，这种类型的技术可能不仅可以解决以前的流行病，甚至可以解决还没有看到的未来流行病。因为从理论上讲，这样不仅可以针对新冠病毒，或已确定分型的流感病毒，而且可以同时针对许多待“发现和销毁”的病毒。

在这个过程中，人工智能（AI）也有用武之地，其可以使药物设计的每个阶段工业化。通过结合来自所有已知病毒的基因组分析，AI可以帮助识别理想的和潜在的新靶标；识别可以快速重新利用的药物；帮助发现新的“靶标分子”用于新药；优化疗效好、毒性小的候选药物；甚至可以提高临床试验的效率。

在科研人员的努力下，开发新的治疗方法或疫苗不仅仅是保证准确性，而且是保证速度。也许当下一次全球性流行病发生时，我们可以更快、更有效地清除，甚至消除未来的流行病。

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