行业拆解 · AI 制药

一款新药十亿美元:AI 制药到底省在哪一段

AI 确实省了钱。但省的是账单里本来就不算最贵的那一段。

2026-10-11行业拆解约 12 分钟

"十亿美元"这句话,准吗?

2026 年 3 月,礼来给英矽智能开了一张 1.15 亿美元的预付款支票,后续里程碑最高再加 26.3 亿。一家药企愿意先掏这么多钱,赌的只有一件事:AI 能把一款新药做出来的速度快过老办法。

而行业里那句被传了二十年的"一款新药十亿美元",其实经不起细看。

最常被引用的是塔夫茨大学药物开发研究中心(Tufts CSDD)2016 年的估算:一款新药从立项到上市,现金支出约 14 亿美元,再加上这笔钱被占用十多年的时间成本(资本成本)约 11.6 亿,合计约 26 亿美元。所谓"十亿美元",是更早、口径更低的说法。

更关键的一点:这 26 亿不是某一款药的账单,而是一笔分摊账。

制药行业有个残酷的常态,大约 90% 的候选药物最终失败。失败项目的钱不会消失,它被摊到少数成功的药上。所以"一款获批药 26 亿"的真实含义是:把十个项目的投入加总,落到那一个活下来的身上。

这篇文章只想干一件事:把这笔账一段一段拆开,看 AI 到底省掉了哪一段。

先给结论:AI 确实省了,省得还不算少。但它省的是账单里本来就不算最贵的那一段。

这十亿美元,摊在哪几段?

钱不是平摊的。临床阶段拿走了大约七成。

药物研发大致分五段:靶点发现与先导化合物、临床前研究、I 期临床、II 期临床、III 期临床,之后才是申报审批。

最经典的一套口径来自 Paul 等人 2010 年发表在《自然评论·药物发现》的框架:药物发现加临床前占 33%,临床开发从 I 期到申报占 63%,申报到上市占 5%。塔夫茨 2016 年的数据更直接:每款获批药的现金支出里,临床前约 4.3 亿美元(约 31%),临床 I 到 III 期约 9.65 亿美元(约 69%)。

而且越往后越贵。

阶段占研发总成本(近似)单次试验/环节成本说明
靶点发现与先导约 5–10%—AI 介入最深的环节
临床前(含优化)约 25–35%现金支出约 4.3 亿/获批药分子筛选、ADMET、安全性
I 期约 5–7%140 万–660 万美元主要看安全性与药代
II 期约 10–15%700 万–1960 万美元第一次看疗效,死亡之谷
III 期约 35–40%1150 万–5290 万美元最贵、最长、最多患者
申报审批约 2–5%—约 85% 的申报能过
口径提示:阶段占比是把 Paul(发现+临床前 33%/临床 63%/申报 5%)与各期单位成本(Sertkaya 等 2016)两组数据合并后的近似值,非原始文献直接给出的百分比。单次试验成本随治疗领域差异极大。

贵还不算最糟。最糟的是失败率高。

BIO 与 BioMedTracker 统计了 2006 到 2015 年、7455 个研发项目,得出各期成功率:I 期到 II 期 63.2%,II 期到 III 期只有 30.7%(全流程最低),III 期到申报 58.1%,申报到获批 85.3%。从 I 期算到上市,总体成功率约 9.6%。

阶段成功率说明
I 期 → II 期63.2%主要看安全性,通过率最高
II 期 → III 期30.7%全流程最低,死亡之谷
III 期 → 申报58.1%大样本验证疗效
申报 → 获批85.3%监管环节通过率最高
I 期 → 上市(总体)约 9.6%肿瘤药低至约 5%

II 期为什么最危险?因为它是第一次在真人身上验证"这药到底有没有效"。动物模型和细胞实验都过了,一到人体可能全不管用。行业给它取了个名字:死亡之谷。

时间和钱是一回事。塔夫茨的数据里,非临床阶段平均 31 个月,临床阶段平均 95 个月,加起来超过十年。那 11.6 亿美元的资本成本,本质就是这十年的利息。

账单的重心很清楚:最贵、最容易失败、最没法压缩的,都在临床,尤其是 II 期和 III 期。

AI 是从哪一段挤进来的?

它证明了自己能省钱的地方,恰好不是账单最重的那一段。

从 2015 年前后开始,AI 主要从三个口子挤进药物研发。

第一个是靶点发现。传统做法靠科学家读文献、拼假设,一读就是几年。AI 的做法是把海量的基因组、蛋白组、临床数据一起喂进去,让它去找和疾病强相关的蛋白靶点。英矽智能的 PandaOmics 就是干这个的。

第二个是分子生成与设计。找到靶点之后,要找一个小分子去"卡住"它。传统是化学家一个个改结构、一个个合成测试,AI 是直接生成候选分子,再预测哪个更像药。

第三个是 ADMET 预测。吸收、分布、代谢、排泄、毒性,这些决定分子能不能成药的性质,是典型的"大规模化学数据上的模式识别问题"。溶解度、hERG 心脏毒性、代谢稳定性,AI 往往比化学家的直觉更快、更稳。

这三段有个共同点:它们都能被表述成"给定大量数据,预测一个化学或生物性质"。这正是机器学习的主场。

AlphaFold 的那一脚

一个标志性事件是 AlphaFold。第二代能预测静态的蛋白结构,第三代能预测蛋白和小分子、DNA、RNA 的相互作用。它的意义是把"结构解析"从几个月的实验变成几个小时的预测,让百万级的虚拟筛选第一次成为一线手段。

诺华内部做过一件事:用计算方法筛 1500 万个化合物,最后只挑 60 个送进实验室做湿实验。传统的高通量筛选是反过来的,先做几十万个实验再说。

钱花在哪,和 AI 的射程,并不重合

8% 23% 6% 13% 45% 5% 靶点/先导 临床前 I 期 II 期 III 期 申报 AI 的射程:约 31% 的钱 账单重心:最贵、最难、AI 未攻下

柱高代表该阶段占研发总成本的近似比例。青色是 AI 已经能显著介入的环节,集中在最前面;紫色是账单最重、也最贵的 III 期临床。

但请记住这些事发生在账单的哪一段。

靶点发现、分子设计、ADMET 预测、虚拟筛选,全都落在"临床前"这一侧。也就是塔夫茨口径里那 31%。

临床前那一段,AI 真省了多少?

看一个能对账的案例。

英矽智能的 ISM001-055,后来叫 rentosertib,治的是特发性肺纤维化(IPF)。它有一项特别的记录:全球第一个"靶点由 AI 发现、分子由 AI 设计"、并且读出临床数据的小分子。

它的靶点 TNIK 是 AI 挖出来的,此前没人拿它做 IPF。分子由生成式平台设计。从治疗假设到临床前候选化合物,用了不到 18 个月;传统路径通常要 4 到 6 年,砍掉了大约七成时间。

更狠的是成本。这个临床前项目预算约 260 万美元,合成的分子一共只有 78 个。

78 个。传统上这个数字可能是几千。化学家以前的做法是:合成一个,测一次,改一个基团,再合成、再测,一轮轮熬。省下来的不只是合成的钱,是这一轮轮试错耗掉的时间和人力。跑得也快——从靶点发现到进入 I 期约 30 个月,行业平均是 5 到 6 年。

临床这边也有结果。IIa 期 GENESIS-IPF 试验在中国多个中心做了 71 例患者,最高剂量组 12 周后用力肺活量(FVC)比基线提升约 98 毫升,安慰剂组则是下降的。这项研究 2025 年登上了《自然·医学》。

但要说清楚:有第三方分析指出,这项改善来自探索性、事后分析,并没有在硬统计学终点上达标。官方口径与外部质疑同时存在,最终还得看更大规模的 IIb、III 期。

再看别的案例。Generate:Biomedicines 的 GB-0895 是一款 AI 从头设计的抗 TSLP 抗体,治重度哮喘。I 期显示半衰期约 89 天,方向是做半年一次的给药。2026 年 1 月,它的全球 III 期首例患者给药,从发现到 III 期约 5 年。这是第一个走到 III 期的 AI 设计抗体。

反例也有。Exscientia 的 DSP-1181 在 2020 年成为首个进入人体临床的 AI 设计分子,2022 年因为疗效不达预期终止。

把案例和账单放在一起看:AI 在临床前这一段确实省了钱,省得还不算少。但这段只占账单的 31%,而且这 31% 里,最贵的是后面的临床前优化,不是最前面的点子。

既然省了,为什么总账没降下来?

这是全文最要命的一问。

2024 年,《Drug Discovery Today》上有一项研究,扫了 100 多家 AI 原生公司、2015 年以来进入临床的 75 个化合物,得出一组很有意思的成功率对照:

AI 发现的分子,I 期成功率 80% 到 90%,行业历史均值是 40% 到 65%。看起来是碾压。

到了 II 期,AI 分子的成功率约 40%,行业历史均值约 37% 到 40%。基本没差。

一期领先一大截,二期优势消失。为什么?

因为 I 期考的是安全性、药代、成药性。翻译成一句话:这分子是不是个"好分子"。这恰恰是 AI 最擅长的化学问题。

II 期考的是另一件事:这分子能不能真的改变一种复杂的人类疾病。这是生物学问题,不是化学问题。细胞表型不等于疾病,动物模型不等于患者。AI 还没跨过这道坎。

一期像体检,二期才见真章。AI 把"体检通过率"提上去了,但没有谁因此更长寿。—— 对 Jayatunga 等 2024 年成功率数据的通俗概括

所以有分析直言:AI 现在很大程度上只是在制造"更快的失败"。

再往上看一层,整体临床失败率约 90% 这个数,多年来没被 AI 撼动。行业有个说法叫 Eroom 定律(把 Moore 倒过来写):扣除通胀后,开发一款新药的成本大约每 9 年翻一倍。几十年了,定律还在生效。

为什么只加速分子设计、总账却不动?因为决定一款药生死的变量,从来不是分子设计得漂不漂亮。

被忽视的那道坎:配方鸿沟

AI 能设计出一个漂亮的分子,但它预测不了这个分子怎么变成一片药:它会不会结晶、在胃里溶解得够不够、和辅料的相容性如何、压片或冻干的工艺行为怎么样、从实验室到商业化怎么放大、在真实储存条件下放两年还稳不稳定。

这些恰恰是"杀死药物"的地方。研究中,70% 到 90% 的候选药溶解度很差,约 40% 的新化学实体因为水溶性差而无法上市。而一个化合物的配方组合可能多达几百万种,AI 目前没有有效覆盖。

配方之后还有生产放大、质量控制体系、稳定性数据。想申报,至少要有 12 个月的长期稳定性数据;一动辅料或工艺,整个稳定性计划可能要重来。这些环节没有一个是算法能跳过的,它们散落在账单最重的后半段。

最贵的临床段,AI 真的一点用不上吗?

也用得上,但要用对地方。

临床阶段 AI 真正能帮上忙的,是运营账,不是疗效账。

比如患者筛选:一项试验要招募符合几十条入组标准的患者,人工筛选误差大、速度慢。AI 做资格筛查的准确率据称可达 93%,能把试验周期缩短三到五成,方案和数据管理环节最多能降约四成的成本。选研究中心时,AI 的预测性选点能平均加快入组约 3 个月,入组速率最高快 37%。

打个折扣:这些数字大多来自服务商和行业报告,缺少独立验证。像"辉瑞把试验周期从 42 个月压到 28 个月""诺华单患者成本降 35%"这类说法,来源多为营销性质的博客,引用时应当存疑。

真正的分界线在这里:AI 能帮你把试验跑得更快、更省,但帮不了你"这药到底有没有效"。入组、随访、审评受生物学和监管的刚性约束,不是算法能压缩的。

监管往哪收口

2025 年 1 月,FDA 发了史上第一份专门针对 AI 的药品开发指南草案,核心是"基于风险的可信度评估"。有一点很耐人寻味:它明确不涵盖"药物发现"环节,它管的是用 AI 生成、支撑监管决策所依据的数据。欧盟 EMA 的反思文件口径不同,覆盖了药物发现和整个生命周期,但采取非强制、基于风险的原则。

两边合起来看,监管关注的从来不是"AI 会不会选分子",而是"AI 生成的数据能不能信"。

那该拿什么数字给 AI 制药打分?

"省了多少钱"很容易被糊弄,换一组更难糊弄的数字。

第一组是管线。到 2026 年前后,进入临床的 AI 发现药物项目已超过 173 个:I 期约 94 个,II 期约 56 个,III 期 15 个。

第二组是终点。到今天为止,还没有任何一款"完全由 AI 设计"的药物获批上市。首个获批被普遍预期在 2026 年底到 2027 年之间,独立分析师给出的概率大约六成。

第三组是钱。礼来付给英矽智能 1.15 亿美元预付款,里程碑最高再加 26.3 亿;礼来还和英伟达签了 5 年最高 10 亿美元的联合 AI 实验室;诺华 2024 年与 Generate:Biomedicines 的合作是 6500 万美元预付款加逾 10 亿里程碑;诺和诺德 2026 年 4 月和 OpenAI 达成战略合作。2024 年,AI/ML 相关的生物制药交易总额接近 100 亿美元。另一边,Recursion 以约 6.88 亿美元全股票收购 Exscientia,拼出"最大的 AI 发现平台"。

指标现在的位置
进入临床的 AI 药物173+(I 期 94/II 期 56/III 期 15)
已获批的 AI 设计药物0
首个获批预期2026 年底–2027,约 60% 概率
标志性交易礼来 × 英矽智能,最高约 27.5 亿美元
II 期成功率约 40%,与传统药无差异

但这些钱证明的是"行业在下注",不是"AI 已经赢了"。反例同时存在:Recursion 因疗效有限终止了核心肿瘤项目,2025 年裁员约两成;BergenBio 的 AXL 抑制剂在 10 例可评估患者中无缓解,股价一天跌掉约 75%;BenevolentAI 几经崩塌后退市。

真正能给 AI 制药打分的,是那 15 个正在 III 期的项目。

未来 12 到 24 个月,它们的读出会回答一个悬了十年的问题:AI 到底是把成功率抬上去了,还是只是让失败来得更快。Eroom 定律会不会被打破,不取决于发布会上的交易金额,取决于这批数据。

收束

说到这里,该收个尾了。

AI 已经确定性地省下了"从想法到分子"这一段。这段便宜,但它就是快,快得实实在在。

而真正决定一款药生死的那一段,AI 还没进去。账单最贵的地方,还是老地方。

所以,问题或许从一开始就问错了。"AI 制药省了多少钱",问的是一个比较容易好看的数。更该问的是另一个——

它有没有让一款药的生死判定,来得更早一点?

省下的时间和试错,如果能换来更早的失败、更少的患者陪着一起赌,那这笔钱就已经值了。至于剩下的账,得等 III 期的数据来结。

总结

  • "十亿美元"是一笔分摊账。约 90% 的候选药失败,一款获批药的 26 亿美元,是把失败项目的投入摊到成功项目上。
  • 账单的重心在临床。临床前约占现金支出 31%,临床 I–III 期约占 69%,III 期最贵最长。
  • AI 的射程在最前面。靶点发现、分子设计、ADMET 预测、虚拟筛选,全都落在临床前那 31%。
  • 临床前确实省了。英矽智能把"假设到候选分子"压到 18 个月、约 260 万美元、只测 78 个分子。
  • 但总账没降。AI 分子 I 期成功率 80–90%,II 期约 40%,与传统药无差异,最贵的临床段没被攻下。
  • 临床段能省的是运营账。招募、选点、方案优化可降本,但这些数字多来自服务商,缺少独立验证。
  • 配方鸿沟是硬坎。结晶、溶解、辅料、放大、稳定性、12 个月稳定性数据,算法跳不过去。
  • 打分看 15 个 III 期。2026 底–2027 首个 AI 药物可能获批(约 60% 概率),Eroom 定律是否被打破看这批读出。

参考资料