開放科學的研發(fā)模式：一種獨特的創(chuàng)新思想

張學文 陳勁

歐盟科學委員會2016年發(fā)布的報告《歐洲的未來：開放創(chuàng)新、開放科學、面向世界開放》指出：“科學卓越是經濟社會未來繁榮的基礎，而開放科學則是科學卓越的關鍵”。傳統(tǒng)的思想認為開放科學是大學和研究機構固有的行為規(guī)范，然而，在開放創(chuàng)新和基于科學創(chuàng)新的背景下，不論是有著獨立實驗室的大企業(yè)（例如AT&T;、IBM、谷歌、特斯拉等），還是眾多科技型中小企業(yè)，都在積極地采取開放科學（open science）的行為。特別是在生物制藥、納米技術、新能源、新材料等領域，企業(yè)的開放科學行為異常活躍，比如：1976～2008年期間，美國基因工程技術公司（Genentech）（已被羅氏公司收購）在科學期刊上共發(fā)表基因技術方面的論文5038篇。那么，企業(yè)為什么要主動開放披露創(chuàng)新知識，其背后一定有著耐人尋味的行為邏輯與創(chuàng)新思維。

開放科學：一種獨特的企業(yè)行為

有很多證據表明產業(yè)部門中的開放科學行為由來已久。Allen（1983）最早發(fā)現(xiàn)了以盈利為目的企業(yè)經常有意地采取開放科學的行為，他從始于19世紀英國制鐵業(yè)的歷史記錄中注意到了這個現(xiàn)象，他稱之為集體發(fā)明。Hicks（1995）研究發(fā)現(xiàn)一些企業(yè)經常廣泛地在科學期刊上發(fā)表論文，像飛利浦、日立、ICI（英國化學工業(yè)公司）、西門子、羅氏公司（瑞士制藥公司）、山德士（手表）和東芝等，對科學的貢獻相當于中型大學的貢獻。Lim（2000）發(fā)現(xiàn)在銅互連技術研究這個特定領域，IBM從1985年到1997年間，在這一領域發(fā)表了40篇文章，是同一時期大學發(fā)表數量的兩倍。Bar（2006）指出，世界上90%的行業(yè)領先企業(yè)在研發(fā)過程中都存在知識與信息披露現(xiàn)象，但令人驚訝的是，通過在技術論壇上的報告、在學術期刊上發(fā)表文章、新聞發(fā)布會、以及對專利機構的“針對性披露”（Targeted Disclosures）等方式，企業(yè)披露了數量巨大的研發(fā)信息。近年來，企業(yè)的開放科學行為幾乎普遍存在于所有產業(yè)部門，特別是生物制藥產業(yè)部門尤為活躍。

生物制藥公司的研發(fā)模式：完全開源v開放科學

在過去的15年中，醫(yī)藥創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了較大的變化。全球制藥公司此前一直在推動新產品收入的最大份額，而如今，創(chuàng)新的驅動力卻來自于規(guī)模較小的生物技術和專業(yè)制藥公司以及學術界。圖1顯示了制藥產業(yè)所出現(xiàn)的新的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，近15年來生物技術初創(chuàng)公司的數量增長迅速，同時也伴隨著持續(xù)風險資本的增加，再加上生物技術公司的科學創(chuàng)造力與專業(yè)化的管理能力，共同形成了新創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的基本特征：可持續(xù)的增長。

在過去的60年里，全球制藥公司經管在臨床研究方面不斷有所創(chuàng)新，但研究的效率卻在逐漸下降，具體表現(xiàn)為每年藥品獲批的數量雖然保持相對穩(wěn)定，但是對研發(fā)投入的需求卻遠遠超過了通貨膨脹的速度。截止到2016年底，全球醫(yī)藥研發(fā)支出每年超過了1.2萬億美元，給患者和全球的健康資源帶來了巨大的負擔。與此同時，由于仿制藥品的競爭和保險公司越來越不愿意接受昂貴的新療法，使得制藥公司正面臨越來越大的降低藥品價格的壓力。面對藥品成本下行和開發(fā)成本螺旋上升的壓力，全球制藥公司為了保持持續(xù)的競爭力，必須尋找降低成本的方法，其中，一個潛在辦法是提高藥品研發(fā)的效率，同時保證病人的生命安全和藥品研發(fā)的質量。但是如何實現(xiàn)這一目標？以下兩種研發(fā)模式可供選擇。

完全開源的研發(fā)模式：“開放而不受保護”

完全開源的模式強調為了提高研發(fā)效率和質量，必須使得開發(fā)的過程完全開放與透明，同時要實現(xiàn)研究人員之間的充分協(xié)作，即使是來自競爭對手公司的研究人員，也要使他們能夠自由的分享來自研究設計、過程與結果的所有信息。類似于開放源代碼軟件開發(fā)的過程，研究人員將充分利用潛在分子或化合物的所有數據，包括化學結構和制造工藝等專利信息。因此，完全開源的研發(fā)模式強調的是自由、開放、共享而不受保護。這種完全開源的研發(fā)模式對于生物醫(yī)藥企業(yè)來講是否合適呢？

首先，創(chuàng)新獨占使得完全開源模式適用范圍極其有限。至少對于更常見的（或有利可圖的）疾病來講，營利性制藥公司不太可能放棄其專利和商業(yè)機密。因此，開源模式在有限的條件下才能使用：對于罕見的、以及沒有商業(yè)傾向的疾病（如被忽視的熱帶病Neglected Tropical Diseases（NTD）），當研究人員所從事的開源藥品探索進入到完全的臨床開發(fā)時，研究人員要么成為志愿者要么得到政府的資助，否則藥品研發(fā)無法進行下去。因此，從全球健康的角度來看，真正的開源研發(fā)只是針對少數的罕見疾病有用，而且僅僅對少數人有益。

第二，專利保護不允許企業(yè)采取完全開源模式。據統(tǒng)計，2012年全球排名前10的制藥公司研發(fā)投入僅僅70億美元，如果他們無法保障利潤的獲取，那么在研究經費上將會有大幅度的減少。完全開源模式意味著潛在的藥物開發(fā)將在一個完全開放的環(huán)境中進行，類似于開源軟件開發(fā)的源代碼不受專利保護一樣。比如Linux系統(tǒng)是一種免費的、非專利的計算機操作系統(tǒng)。與此相反，Microsoft WindowsTM and Apple OS計算機操作系統(tǒng)卻是受專利保護的非開源軟件的典型例子。與開放創(chuàng)新、眾包、開放科學等觀點相比，在一個完全開源的藥物開發(fā)模型中，研究人員將擁有完整的獲取潛在分子或化合物的所有數據，包括專利或諸如它的化學結構和制造技術等專利信息。其實，開放源代碼藥物開發(fā)模型是建立在兩個假設之上的：第一，開源藥物開發(fā)假定該模式僅用于沒有商業(yè)利益或無利可圖的疾病（如被忽視的熱帶病（NTD））；第二，研究人員將開放源代碼藥物探索進入臨床階段時，開發(fā)者往往會成為志愿者或得到政府的資助，這將降低其對更廣泛的藥品研發(fā)的效用。

開放科學的研發(fā)模式：“開放卻更加保護”

與完全開源的研發(fā)模式相似，開放科學也強調研發(fā)過程的開放與共享，強調科學研究的透明度和公開性，但是，開放科學是基于知識產權保護基礎上的開放與共享，更加強調研發(fā)的眾包（crowdsourcing）與合作，這是提升研發(fā)效率的關鍵。對于制藥企業(yè)和患者來講，開放科學是一個更加透明、更能促進合作的混合方法。這種混合的方法強調藥品的分子結構和制造過程仍然要受到保護。因此，與完全開源的研發(fā)模式相比，開放科學的研發(fā)模式更加強調開放基礎上的產權保護，即制藥公司的開發(fā)人員仍將擁有對這種藥物的知識產權（只有他們懂得如何才能制造此藥物）；然而，由于商業(yè)秘密和訣竅“know-how”信息無法進行專利保護，使得他們試圖“保密”的專有信息將會被分享，在這種情況下，開發(fā)者將能自由分享研究方案和數據分析技巧等，主要包括研究結果、與監(jiān)管機構的溝通、與納稅人和國家衛(wèi)生部門的交互等，這些信息大部分都是共享的，即使他們已經簽署保密協(xié)議，研究人員也可以輕松地分享這些信息，因此，開放式科學只是提出一種更有組織性和高效率的信息交換機制，以促進更高效的研發(fā)進程。

開放科學的研發(fā)模式能夠幫助制藥公司在獲得利潤的同時，又能降低藥品的消費成本。以往的藥品開發(fā)模式存在耗時、昂貴和低效率等問題。據權威機構統(tǒng)計，通常開發(fā)一項新藥品平均成本會超過10億美元，同時從實驗室的概念產生、到研發(fā)、臨床試驗、最后到批準上市，平均時間也需要12～15年，此外，這10億美元成本還要承擔藥品開發(fā)失敗的較大風險。既然如此，為什么增加透明度和合作將有助于降低患者的藥品成本？試想一下，每個核準的藥品費用平均要超過10億美元才能開發(fā)出來，但大量的投資要用于收回未獲得批準的藥品的開發(fā)成本，針對這一問題，開放科學的研發(fā)模式強調了大學、科研機構、監(jiān)管機構、患者、競爭對手的廣泛參與，實現(xiàn)了創(chuàng)新資源的高效配置，這不僅有利于降低藥品開發(fā)成本，更重要的是可以大幅度提高研發(fā)的效率。2015年，美國醫(yī)藥協(xié)會進行了一個關于“開放科學研發(fā)模式”的訪談，當企業(yè)管理層被問及到目前研發(fā)過程的效率和成本時，大多數決策者認可有很大的改善空間：值得一提的是，制藥公司88%的高管和學術界83%的學者認為，科學的開放對加快研發(fā)和降低成本具有積極的影響作用。

開放科學研發(fā)模式的戰(zhàn)略效應：艾爾建公司的案例分析

全球制藥行業(yè)傳統(tǒng)的研發(fā)模式正在面臨極大的挑戰(zhàn)，這與近年來大型制藥企業(yè)研發(fā)前景不明朗也有很大的關系。大型的創(chuàng)新藥品研發(fā)往往因為其高昂成本，高失敗概率以及低效率而使公司利益受損。根據德勤事務所的一份報告，2014年12家全球最大生命科學公司的研發(fā)回報率僅為5.5%，只略微高于2013年的5.1%，這也僅僅是2010年以來第一次出現(xiàn)的增長。近年來，許多成功的科技企業(yè)顛覆了傳統(tǒng)的研發(fā)模式，積極采用了基于開放科學的研發(fā)模式，效果非常顯著，尤其是艾爾建（Allergan）最為典型。艾爾建是一家總部位于愛爾蘭都柏林的全球制藥公司，是引領全球制藥行業(yè)的全新典范的增長型制藥公司。艾爾建致力于研發(fā)、生產和銷售品牌藥品、醫(yī)療器械以及生物制劑等，以提高患者的生活質量。艾爾建公司的品牌藥品覆蓋了中樞神經系統(tǒng)、眼部治療、醫(yī)療美容、消化、婦科、泌尿和抗感染等領域。那么，開放科學的研發(fā)模式究竟能給公司帶來哪些好處？

持續(xù)提升研發(fā)效率

在醫(yī)療保健領域，創(chuàng)新的重要性已達到空前程度。眾多公司憑借各自的長處，依據各自的模式取得了成功，而在艾爾建，他們卻采用了一種獨特的戰(zhàn)略模式，即圖2所示的“開放科學的研發(fā)模式”，它基于一個簡單的創(chuàng)新理念：偉大的思想往往會來自最意想不到的地方，雖然創(chuàng)新仍然存在于我們自己的實驗室中，當我們常常會在公司以外找到偉大的創(chuàng)新。我們需要與頂級研究機構合作交流最新成果；我們需要聆聽客戶的聲音，探索服務于患者的最佳途徑；我們需要向競爭對手學習，挑戰(zhàn)自己突破思維的局限。

“開放科學”作為公司的研發(fā)模式，決定了公司探索、拓展并顛覆傳統(tǒng)的想法，以創(chuàng)新的治療方案不斷提高患者的生活質量。開放科學的研發(fā)模式將幫助公司充分利用其它學術及產業(yè)合作伙伴的創(chuàng)新能力，以強化主要集中在中樞神經系統(tǒng)、眼部治療、醫(yī)療美容、消化、婦科、泌尿和抗感染等7大治療領域的藥品研發(fā)。現(xiàn)如今，艾爾建所擁有的研發(fā)產品線幾乎都是通過開放科學的研發(fā)模式來實現(xiàn)的。

長期維持領導者地位

不同的研發(fā)路徑將決定不同的企業(yè)地位。艾爾建大部分的創(chuàng)新都是通過與全球生物技術公司、學術界和其他制藥公司的合作而獲得的。開放科學的研發(fā)模式有助于在幾個治療領域確立艾爾建的長期領導力，并持續(xù)推動公司的長期增長。從圖3中每家公司所處的位置，可以判斷出渠道外部來源比例和研發(fā)/銷售額比例的大小，按照這一標準我們將19家頂級制藥公司劃分成了三大類別：第一類低成本的仿制模式，主要包括全球仿制藥巨頭印度邁蘭制藥（Mylan）、 美國馬林克羅（Mallinckrodt）制藥公司、加拿大Valeant、日本遠藤工業(yè)（endo）等企業(yè)，他們主要以仿制藥品生產為主，因此研發(fā)占銷售額的比例非常低，渠道外部來源比例比較高。第二類是傳統(tǒng)的研發(fā)模式，主要包括羅氏（Roche）、安進（Amgen）、諾華（Novartis）輝瑞（Pfizer）、勃林格殷格翰（Boehringer-Ingelheim）、百時美施貴寶（Bristol-Myers Squibb）、默克（Merck）、艾伯維（Abbvie）、吉利德（Gilead）、葛蘭素史克（GSK）等10家公司，這10家公司的共同特點是主要依靠自己的內部研發(fā)來完成藥品的創(chuàng)新，外部渠道來源的比例偏低，研發(fā)占銷售額的比例處于中上游水平，這類公司的科學與研發(fā)能力普遍都比較高。第三類是新型的開放科學研發(fā)模式，主要包括百健（Biogen）、Shire、美國生物制藥公司賽爾基因（Celgene）、艾爾建（Allergan），這類公司的顯著特點是研發(fā)/銷售額的比例、渠道外部來源的比例都比較高，特別是艾爾建（Allergan）公司的藥品研發(fā)主要依靠整合外部大學、研究機構和競爭對手的創(chuàng)新資源，通過開放科學的方式進行近研發(fā)與創(chuàng)新。在開放科學研發(fā)模式的驅動下， 2015年，艾爾建公司提交了58個重要的藥品和醫(yī)療設備并獲得批準，同時艾爾建在關鍵治療領域的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中，又增加了多個后期產品開發(fā)的機會。

憑借“開放科學的研發(fā)模式”，艾爾建得以對創(chuàng)新進行戰(zhàn)略性投資，以實現(xiàn)更高的靈活性，從而提升研發(fā)效率。這催生了一大批正處在研發(fā)階段的實驗藥品，目前，已有70個進入中后期的研發(fā)項目，自2009年以來，艾爾建已經成功將13種新藥和新醫(yī)療器械推向市場。艾爾建通過開放科學的研發(fā)模式使所有的合作程序都進入到了一流的產品開發(fā)和商業(yè)化組織中，在保持與他們的關鍵治療領域相一致的條件下，以建立一個可持續(xù)發(fā)展的組合，以解決未滿足的需求，從而維持其在制藥行業(yè)的領導地位。

不斷優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)

采取開放科學的研發(fā)模式，一個重要的戰(zhàn)略效應就是促進研發(fā)合作。艾爾建與別的創(chuàng)新型制藥公司不斷合作，甚至將實驗室搬遷到諸如馬薩諸塞州劍橋市這樣的創(chuàng)新中心，在那里，學術中心和醫(yī)療機構形成了強大的生態(tài)系統(tǒng)——并將創(chuàng)新活動重點聚焦于戰(zhàn)略增長領域。圖4表示的是艾爾建采用開放科學研發(fā)模式前后創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化的結果，開放科學的研發(fā)決定了艾爾建在這個新生態(tài)系統(tǒng)中的地位，成為了游戲規(guī)則的制定者和創(chuàng)新的磁鐵。公司的總裁和首席執(zhí)行官Brent Saunders曾說過：“通過開放科學模式所產生的創(chuàng)新療法，可以為企業(yè)、客戶和患者創(chuàng)造長期的共享價值。我們把這些項目投入到我們一流的產品開發(fā)和商業(yè)平臺上，去建立一個持續(xù)的研發(fā)，從而使艾爾建持續(xù)成為全球制藥企業(yè)的領導者”。艾爾建也非常關注那些最初由規(guī)模較小的公司研發(fā)但是又有前途的產品。這些企業(yè)往往沒有能力讓他們的產品通過昂貴的后期臨床試驗，或者缺乏盈利手段收回研發(fā)投資。在這些小公司里往往存在著很好的創(chuàng)新生態(tài)，他們擁有非凡的想法和杰出的科學家。艾爾建通過開放科學的研發(fā)模式，使得公司像一塊磁鐵一樣，不斷吸引這些創(chuàng)新生態(tài)圈里的有前景的想法，目標就是要把這些卓越的想法市場化。

結束語

開放科學的研發(fā)模式是一種獨特的創(chuàng)新思維，更是一種面向未來的戰(zhàn)略選擇，開放科學模式強調研發(fā)過程的開放與共享，但又與完全開源模式不同，開放科學是基于知識產權保護基礎上的開放與共享，更加強調研發(fā)的眾包（crowd-sourcing）與合作。開放科學的研發(fā)模式可以帶來較大的戰(zhàn)略效應：一是能夠幫助公司充分整合與利用其它學術及產業(yè)合作伙伴的創(chuàng)新能力，對創(chuàng)新進行戰(zhàn)略性投資，以實現(xiàn)更高的靈活性，從而提升研發(fā)效率；二是開放科學研發(fā)模式在促進合作的同時，能夠使所有的合作程序都進入到一流的產品開發(fā)和商業(yè)化組織中，從而保持公司長期領導者的地位；三是開放科學的研發(fā)決定了公司在創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的地位，將使公司成為游戲規(guī)則的制定者和創(chuàng)新的磁鐵，不斷吸引那些有效的創(chuàng)新資源積聚到一起，從而推進創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的不斷優(yōu)化。

基金項目：國家自然基金項目（71640036）的階段性成果