2026年3月12日，北京大学博雅特聘教授、北大-清华生命科学联合中心研究员、新基石研究员雷晓光教授应邀为《生命科学科研概览和前沿展望》课程开展讲座，报告主题为《化学生物学推动新药开发》。在本次报告中，雷晓光教授结合课题组多个代表性成果，系统阐释了从利用化学与生物医学交叉研究手段，开展针对人类疾病的机制研究，发现全新药物靶标，到开发创新型候选药物，推进药物临床转化的完整创新药研发路径，剖析了中国创新药研发的突破方向与核心要素。
一、新药研发的行业本质：高投入、高风险与高回报的系统性工程
雷教授指出全球已知上万种疾病中60%以上尚无有效治疗手段。创新药研发作为一项兼具科学探索与商业属性的系统性工程，具有高投入、高风险、高回报的特征。平均一款创新药的研发需消耗10-15年时间与10亿美金成本。靶点选择错误、临床效果不佳、安全性问题等都可能导致研发失败，不确定性极强。但创新药的商业价值与社会价值极强，创新药的研发直接推动人类健康水平提升，如抗生素的发现让人类平均寿命实现质的飞跃，靶向药物的出现开启了精准医疗的新时代。全球药物市场近年来呈现持续增长态势，中国也形成了近2万亿人民币的药物市场规模。新药研发需要化学、生物学、医学等多学科的紧密交叉融合，也是攻克研发难题的核心关键。
二、新药研发的历史发展与范式演变：从化合物驱动到靶标驱动
雷晓光教授梳理了人类创新药研发历程中范式的两次关键跨越。早期新药研发采用化合物驱动模式：从自然界分离提取化合物，通过验证其生物活性判断是否可成药，成功研发了阿司匹林、青霉素、吗啡等等经典药物。而从上世纪70年代分子生物学的兴起开始，研发范式转向先深入解析疾病的分子机制、发现靶点后针对性设计、筛选能调控靶点的分子。雷教授强调，靶标驱动并没有完全取代化合物驱动。两种模式的结合与多学科交叉成为了当前新药研发的主流趋势。同时，雷晓光教授还阐释了创新药的分类。首创性药物（first-in-class）是针对尚无治疗手段的疾病研发的首款药物。而fast follow类药物包含me too（与首创药疗效、安全性相当）、me better（疗效或安全性优于首创药）。数据显示，美国药监局20年批准的600余个新药中，真正的first-in-class药物仅194个，说明me better药物在产业中具有重要价值。
三、创新药研发的产业生态：科研院所、Biotech、Big Pharma 的分工与协作
雷晓光教授提出，创新药的研发并非单一主体能独立完成，而是形成了科研院所、生物技术小公司和大型制药企业紧密协作的产业生态，保障全球创新药持续产出。科研院所是原始创新的源头，主要负责基础生物医学研究，解析疾病分子机制、发现新的药物靶标。Biotech小公司以研发为核心，团队规模小，是首创性药物研发的核心力量。Big Pharma大药企拥有完善的生产体系、充足的资金储备与成熟的临床管理经验，通过收购、并购Biotech公司，将创新药研发成果市场化。
雷教授以基因泰克（Genentech）为案例，阐释了这一生态的运作逻辑。基因泰克由生物化学家Herbert Boyer与风险投资家Robert A. Swanson创立。创始团队依托DNA重组技术这一重大科学突破以重组胰岛素推出首款落地产品，最终通过IPO登陆资本市场实现规模化发展。重组胰岛素的研发成功解决了传统胰岛素提取成本高、存在免疫原性的问题，既满足了巨大的临床需求，也实现了商业价值。这一案例完美诠释了“科学家+创业者+风险投资”的创新模式，印证了Biotech公司在创新药研发中的核心作用。
四、创新药研发的成功要素：资金、创新、坚持与运气的协同，及产业集群的支撑
雷晓光教授从Genetech出发，接着剖析了持续产出创新药的核心要素：金钱+创新+坚持+运气=新药。其中，资金是研发的基础，创新是研发的核心，坚持是应对长周期研发的必要条件，而运气则源于研发过程的不确定性，偶然的发现与观察可能成为研发成功的关键。他以西地那非这种药物为例。最初西地那非用于心血管疾病研发，临床试验中偶然发现其对男性勃起功能障碍的治疗效果，最终成为重磅药物。从产业集群角度，雷晓光教授以波士顿为全球标杆，指出其成为世界生物医药创新中心的核心原因，在于汇聚了顶尖大学、教学医院、海量创投资金、充足的研究经费与友好的政策支持，形成了完善的创新生态系统。
五、研发实例解析：慢性瘙痒的机制研究与候选药物临床转化
结合课题组针对多种瘙痒性疾病研究，雷教授展示了从临床需求出发，到基础机制研究，再到药物设计、临床转化的完整创新药研发链条。
除了多种皮肤疾病会伴随严重的慢性瘙痒外，胆汁淤积性瘙痒是约80%的肝细胞性/胆管性胆汁淤积患者都会出现的症状，严重降低患者生活质量。但该症状的分子机制不明，是亟待解决的临床痛点。雷教授团队与合作者发现G蛋白偶联受体（MRGPRX4）是人类胆汁淤积瘙痒的关键受体。进一步的临床样本分析显示，瘙痒患者体3-硫酸化胆汁酸（DCA-3S）这一修饰型胆汁酸显著升高，从而锁定了核心致痒分子。团队继续利用单颗粒低温冷冻电镜技术（Cryo-EM），解析了修饰胆汁酸与MRGPRX4-Gq复合物的近原子分辨率的结构（2.91 Å），阐明了胆汁酸激活MRGPRX4的结合机制，为后续药物设计提供了结构基础。基于这一系列机制研究与结构解析，团队进一步开发出治疗胆汁淤积瘙痒的候选药物，在人源化大鼠模型中可有效缓解胆汁酸诱导的瘙痒表型，且在猴、鼠的前临床研究中显示出良好的安全性，目前该候选药物已经正式启动I期人体临床试验，实现了从基础研究到临床转化的完整闭环。
雷晓光教授的报告从创新药研发的行业本质与历史发展出发，系统梳理了研发范式的演变与产业生态的分工，以瘙痒性疾病的研究实例，生动展现了从临床需求到基础机制研究、再到药物设计与临床转化的完整研发路径。创新药研发是一场健康的伟大探索，既需要科学家对基础机制的深刻研究，也需要产业界的协同、资本市场的支持与政策环境的保护。而化学-生物-医学交叉研究将持续推动新药研发效率的提升，为解决人类未被满足的临床需提供核心动力。
