新药研发错综复杂，可谓是横看成岭侧成峰，没有人能深刻了解这个过程涉及的所有步骤。新药的开发大概可分为发现、临床前开发和临床开发三个部分。本文将简单介绍新药的发现，即发现药物分子的过程。

新药的发现需要几个基本的条件。第一，想找到任何东西，这个东西首先得存在，如果这个东西根本不存在，再先进的技术也不可能找到它。准确估计一个药物存在的可能性是衡量一个团队研发水准的主要指标之一。其次，如同破案一样，一个有用的线索十分重要。线索化合物质量越高，最后发现新药的机会越大。神农尝百草式的药物发现既不符合现代社会的伦理规范，也消耗太多的人力物力。现在的药物发现是通过对先导物进行极其复杂的优化改造实现的。最后，和完成任何复杂任务一样，团队的执行力也十分重要。做同样的项目，用同样的优化指标，执行力强的团队可以更快的以更低的成本发现药物，从而享有首创药物的市场优势。

1 靶点的发现和确证

估计一个药物是否存在，严格讲属于哲学范畴，似乎没有什么实际意义。如果找到了一个药物，当然证明了它存在，但此时这个信息已无意义。如果没找到，也无法证明它的不存在，因为理论上可能存在的小分子化合物可达1060个之多，不可能一一测试（据估计如果只合成一个分子的上述所有化合物就会用尽太阳系的所有原子）。但实际工作中科学家们用更实用的办法估计一个药物有多大可能存在。通常这个过程涉及两个方面：一是要估计调控一个生物信号传导途径或一个蛋白活性是否会停止或逆转所关心的疾病，学术上这个任务叫做靶点验证；另一方面需要估计在目前的技术水平和可利用资源限制下能否找到药物水平的化合物，术语是成药性评价。

发现能减慢或逆转人类疾病的生物途径和蛋白非常困难，业界很多人认为这是新药发现的核心瓶颈。这和警察侦破一起谋杀案有些类似。案发现场有很多人，凶手是可能在里面，但也有很多人是赶来的救护人员，大部分则是和案件毫无关系的旁观者。除了象武松那样每次都在墙上留下“杀人者武松也”字样的绿林好汉，多数情况判断哪个是真正的凶手并不容易。疾病也类似，病人的很多蛋白表达水平可能和健康人不一样，但区分哪个是导致疾病的蛋白，哪些是通过体内反馈机制适应、抗衡疾病的蛋白，哪些是旁观者，和破案一样非常困难。尤其是制药工业最关注的大众慢性病，在分子水平基本都是很多疾病的组合，导致疾病状态的蛋白可能因人群而异，有时可能需要多个蛋白的非正常表达才能造成疾病的发生，发现这类疾病的病因就更加复杂。还有一些疾病如阿尔茨海默或精神分裂症，病变可能在出现症状之前很长时间就已经发生，这相当于凶犯逃离现场后才发现受害者，这种情况下找到罪魁祸首就更加困难。但是现在科学家可以通过多方面数据来估计一个蛋白在疾病中的作用，虽然成功率还很不理想。自人类基因组破解后，学术界考察了很多基因及其表达的蛋白和疾病的关联，但极少有成功的。据专家估计，目前为止真正能通过药物改变其功能而改善人类疾病的蛋白数量只有300~400个。

一个可能造成疾病发生的靶标蛋白一旦确立，科学家需要从多方面验证这个蛋白到底和疾病有多大关系，这个过程叫靶点确证（targetvalidation）。因为开发新药十分昂贵，所以在开始新药研发项目之前对该靶点在疾病中作用的研究非常重要。靶点确证这个说法本身并不严格，因为一个靶点是否能算确证靶点（validatedtarget）只有在调控这个靶点的药物显示疗效和安全性时才100%确定，而不是在新药研发开始之前。对于首创药物（firstin class），现在文献中确证靶点的内涵模糊，但一般包含下面两层含意中的一个或两个：一个可能是某些人群由于一个基因变异而不患某个疾病，所以抑制这个基因表达的蛋白可能治疗和它相关联的疾病；另一个可能是通过某些技术改变动物的基因或蛋白水平导致和治疗人类疾病类似的生理变化。前者是靶点确证最可靠的办法，如现在制药界最热门的靶点之一