科学探索的新方向:去中心化科学如何重塑研究模式

从古至今,人类一直在追求长生不老。如今,这种对生命延续的探索与科技前沿研究,在区块链技术的助力下开辟了新的道路。去中心化科学(DeSci)的兴起为科学前沿探索提供了新的可能性。

DeSci领域最早引起人们关注的是某知名制药公司对一家生命科学DAO的投资。这不仅是该公司在Web3领域的首笔投资,也标志着传统制药巨头对DeSci的认可和支持。结合数字医疗的背景,可以思考如何通过DeSci重新构想商业模式。

某研究机构发布的DeSci研报首先提出了科学研究中"死亡之谷"现象,然后引出DeSci如何通过创新解决方案来应对这一挑战,最后总结了当前DeSci市场格局。研报表示DeSci已经足够成熟,可以影响当今科学研究方式。虽然目前仍存在一些差距和挑战,但解决研究中的"死亡之谷"已经是一大进步。

顺着研报思路,在科研转化为商业化的过程中,DeSci还可以与区块链技术及Web3进行更多结合。以医疗研发为例:

• 数据获取:早期基础研究与转化研究的数据可通过去中心化物理基础设施获取,并借助AI进行强化,覆盖全球范围并提供激励。

• 数据存储:这些数据可通过加密技术存储到链上,保持数据不变性和安全性,同时构建一种开放且普遍可访问的新发布形式,一定程度上解决科学发现的可复制性和可重复性问题。

• 利益共同体:通过去中心化自治组织制定规则,实现基础研究与临床治疗之间的利益共享,这种规则还可进一步覆盖研究、临床、商业化、医患等多个环节,实现多方共赢。

未来DeSci的愿景可能是:由多方利益相关者组成的去中心化组织,有着共同的目标,不再被资本利润所束缚,深度结合区块链技术和Web3,促进科学发现并加速实质产品落地,推动整个社会发展进步。

尽管DeSci仍处于早期阶段,但它正在积极影响当今科学研究的开展方式。

从挑战到机遇:DeSci如何重构科学研究

核心观点

• 科学研究过程面临重大挑战,特别是在基础研究向实际应用转化方面。"死亡之谷"现象导致80%-90%的研究项目在人体试验前失败,仅0.1%的候选药物最终获批。

• 学术界、资助机构和行业间激励机制不一致,导致研发资金不足、科研人员与临床医生合作减少,以及科学发现可复制性和可重复性差等问题,最终使大多数研究停滞在"死亡之谷"。

• 去中心化科学(DeSci)利用Web3技术创建创新的科学研究模型来应对上述挑战。

• 通过使用去中心化自治组织(DAO)、区块链和智能合约,DeSci可解决关键的协调问题,使不同利益相关者能够协调资本利益,从而推动研究进入临床阶段。

• 目前市场已明确DeSci领域的4个关键创新领域:

  • 基础设施:包括融资平台和DAO工具等,是DeSci DAO的基石。
  • 研究:包括全球性DeSci社区和多方利益相关者DAO。
  • 数据服务:包括开放获取的出版和同行评审平台,以及数据管理工具。
  • Memes:直接为科学实验提供资金,或作为DeSci项目的投资工具。

• 现有技术栈已可支持基础研究和转化研究,但不太适用于临床研究阶段。

• 总之,去中心化科学已足够成熟,能影响当今科学研究方式。虽然仍存在一些差距和挑战,但解决研究中的"死亡之谷"已是重要进步。

传统科学研究的背景

科学行业产生新知识和发明的过程可分为基础研究和临床研究两个主要阶段,通过转化研究连接。转化研究的关键在于将基础研究成果转化为可在临床研究中测试的实际应用,最终目的是将研究发现商业化,打造造福社会的产品。

然而,这一过程中最大的挑战是"死亡之谷"现象,许多科研努力由于缺乏有效转化而失败。美国国立卫生研究院数据显示,80%-90%的研究项目在人体试验前就失败了。每种获FDA批准的药物,都有超过1000种候选药物被开发但最终失败。即使在后期阶段,近50%的实验药物在三期临床试验中失败。从这个角度看,一种新药候选物从临床前研究到FDA批准的概率仅为0.1%。这突显了将大学和研究机构的知识创新转化为实际应用产品或治疗方法的重大挑战。

加剧这些挑战的是药物研发过程日益低效。在美国,开发和批准一种新药的成本约每9年翻一番,这一现象被称为Eroom定律。原因可能包括更严格的监管标准、新发现满足新需求的门槛提高,以及合同研究组织成本增加等。如果这种趋势持续,到2043年,生物制药行业开发一种药物的成本可能高达160亿美元。这种财务负担往往导致行业专注于开发利润更高的药物,而忽视了其他关键健康需求。

这种低效率将带来严重的经济和社会后果。研发成本高昂加上频繁失败,导致医疗成本不断攀升,最终由患者、政府和保险公司承担。此外,研究成果转化为可行疗法的推迟和失败,意味着患者无法获得可能挽救生命的机会,加剧了公共卫生挑战。例如,影响较小群体的罕见疾病往往被忽视,因为被认为利润较低,尽管迫切需要治疗。

为何大多数研究无法走出"死亡之谷"

根本问题在于激励机制错位,导致三大挑战:资金不足、研究人员与临床医生合作减少、科学发现的可复制性和可重复性差。这些挑战最终导致研究陷入"死亡之谷"。

缺乏资金

缺乏资金,特别是从基础研究向临床研究转化时,可归因于资助者和研究人员间激励机制不一致,以及拨款审查过程缺乏透明度。

资助者倾向优先考虑可转化为产生经常性收入产品的研究。这导致研究人员更倾向于按资助者期望工作,使研究更加保守,抑制创新。

此外,不透明的审查过程意味着相同提案提交给不同小组可能产生不同结果。在审查小组无报酬的情况下,可能导致竞争研究人员的偏见、对细节关注不够以及批准严重延迟等问题。这使研究人员倾向于花更多时间发表文章树立地位,而非进行实验。

研究人员与临床医生合作减少

鉴于大多数研究在"死亡之谷"停滞,转化研究期间基础研究人员与临床医生的协调至关重要。

有效合作促进创新临床试验设计,将基础研究的生物标志物或方法整合其中。例如,肿瘤学通过合作取得重大进展,实验室的遗传和分子发现直接指导特定癌症亚型的靶向治疗和试验设计。这种协同降低了后期试验失败风险,提高了为患者提供有效治疗的可能性。

然而,基础科学家(专注发现)和临床医生(专注患者护理和临床研究)目前几乎没有合作动力。基础科学研究的晋升通常与获得资助数量和顶级期刊发表文章数量有关,而非对临床科学和医学进步的贡献。相反,许多临床医生的成功取决于治疗患者数量,通常缺乏时间或动力进行研究和寻求资金机会。

因此,这两个群体最终各自为政,降低了将实验室发现与临床相关性相结合的可能性。

科学发现的低可复制性和可重复性

可重复性是指使用与原始研究相同的数据、方法和计算步骤获得一致结果的能力。可复制性则涉及进行新研究以得出与之前相同的科学发现。如果科学发现不具可重复性和可复制性,就难以证明基础研究的有效性,从而难以扩展到临床应用。

将动物研究转化为人类研究的挑战导致效率低下,据称只有6%的动物研究可转化为人类反应。其他问题,如方法学差异(试管涂层类型、细胞生长温度、培养搅拌方式等)也可能导致结果完全无法复制。

尽管问题规模很大程度上归因于科学复杂性,但出版商和早期研究人员间激励机制不一致也是科学发现缺乏可重复性和可复制性的原因之一。出版商在培养早期研究人员方面发挥重要作用,发表作品可提高可信度,增加获得资助的机会。因此,那些第一次尝试就获得统计显著结果的研究人员不太愿意重复实验,而是直接发表。

去中心化科学101

什么是DeSci?

去中心化科学("DeSci")是一项利用Web3技术创建新科学研究模型的运动。

区块链具有独特优势,可应对上述挑战。它提供无需信任的资金协调方式,同时确保透明且不可改变的进度跟踪和记录,使所有利益相关者的利益都得到考虑。

DeSci在加密行业中仍处于起步阶段。这可从其总市值刚超过17.5亿美元,以及某数据平台上DeSci类别下仅跟踪了57个项目看出。相比之下,DeFAI(Defi x AI Agent)仅41个项目总市值就达27亿美元,而更广泛的Crypto AI总市值为470亿美元(截至2025年1月15日)。

DeSci如何应对"死亡之谷"

如前所述,大多数研究在"死亡之谷"失败,因为激励机制不一致,导致资金不足、合作减少、科学结果可复制性和可重复性差等挑战。DeSci可通过使用去中心化自治组织(DAO)、区块链和智能合约来解决这一协调问题。

DeSci通过以下方式应对这些挑战:

1. 解决资金短缺问题:

   • DAO作为研究资金的资本形成工具
   • 利益相关者共同目标推动研究进入临床阶段
   • 去中心化代币治理实现透明民主决策
   • 智能合约执行DAO决定的参数
   • 知识产权(IP)代币化和细分,分配给DAO参与者协调利益

2. 解决研究人员和临床医生合作减少问题:

   • DAO创建时商定研究假设、方法和参数
   • IP代币化为研究人员和临床医生提供激励
   • 鼓励同行评审的平台,通过智能合约分配奖励
   • 建立链上声誉系统,记录科学界成员贡献

3. 解决科学发现的低可复制性和可重复性问题:

   • 在区块链上记录研究方法、实验设计和每一步
   • 构建开放可访问的新发布形式,共享所有研究(包括失败实验)
   • 利用分散式存储和数据仓库,提供数据完整性和访问控制

DeSci格局概述

关键创新领域

已确定DeSci格局中的4个关键创新领域:基础设施、研究、数据服务和Memes。

1. 基础设施:包括融资