传统新药研发高度依赖动物模型，但物种差异带来难以逾越的转化鸿沟：超过 90% 在临床前表现优异的候选药物，最终倒在人体临床试验。随着寡核苷酸、抗体偶联药物、蛋白降解剂等新兴疗法涌现，很多作用靶点在动物体内并不存在，进一步放大研发风险。

2026年4月，斯坦福 Joseph C. Wu 团队在《Science》（IF 45.8）发表重磅综述Reimagining human-centric drug development with new approach methodologies，全面解析NAMs 新方法学（New Approach Methodologies）如何推动药物研发从动物模型转向以人为中心的全新体系。

图1. 推动NAMs应用进程的全球监管里程碑

NAMs 主要包含三大技术底座：人源细胞系统、微生理系统（类器官、器官芯片）、人工智能计算平台。

• 人源细胞系统：原代细胞、iPSC 诱导多能干细胞、永生化细胞各有优劣，针对遗传病、衰老慢性病可以按需选型，实现患者特异性疾病建模。
• 微生理系统 MPS：类器官还原组织三维空间异质性；器官芯片引入流体力学、机械刺激；二者融合的混合芯片系统，可搭建多器官互联回路，体外复刻人体药代动力学与器官互作。
• AI 作为计算引擎：生成式 AI 分子设计、主动学习闭环实验、多模态大模型、AI 智能体，从分子发现到实验规划全链路赋能药物研发。

文章提出一套可落地的四阶段研发路线图： 

🔹实验室闭环（Lab-in-a-loop）：患者多模态数据驱动 AI 建模，指导人源模型实验，实验结果反哺模型迭代，完成靶点与先导化合物优化。

🔹人体多器官芯片评估：模拟药物 ADME 过程，评估系统毒性；商业化肝芯片已进入 FDA ISTAND 监管资质通道。 

🔹培养皿中的临床试验（Clinical-trial-in-a-dish）：依托大规模患者来源生物库，体外模拟多样化患者队列，提前预判药效差异，筛选药物获益人群。 

🔹数字–实验孪生体：融合 NAMs 实验数据与真实世界临床数据，构建个体化数字孪生，支撑给药方案与疾病长期预后预测。

图2. 以人类为中心的实验室闭环驱动药物迭代发现

在监管层面，美国 FDA 现代化法案2.0/3.0、英国 “Replacing Animals in Science” 战略，已经确立 NAMs 可以作为动物实验的补充甚至替代证据；FDA ISTAND 通道已经受理器官芯片、AI 工具的资质申请。

作者预判未来十年：动物实验将不再是药物研发的默认证据来源，逐步转变为校准参考工具；在监管、伦理、人才体系同步完善的前提下，一套更贴合人类生物学、预测性更强的人源化药物研发生态正在到来。

文末小结：类器官、器官芯片与 AI 的融合，不只是单一技术的迭代，更是新药研发底层范式的变革。但标准化、可重复性、监管落地、复合型人才培养，仍是行业需要共同攻克的现实挑战。

撰文：宫雪