基于天河超算的新冠药物筛选成果入围国际戈登

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

　　新华网天津11月8日电记者日前从国家超级计算天津中心获悉，近日，美国计算机协会公布，国家超级计算天津中心联合国防科技大学计算机学院、海南大学药学院、中山大学药学院、中国海洋大学医药学院、美国肯塔基大学药学院等单位，在天河新一代超级计算机上完成的“基于自由能微扰-绝对结合自由能方法的大规模新冠药物虚拟筛选”工作成功入围2021年度的戈登贝尔新冠特别奖。

　　该成果由中国科学院上海药物所陈凯先院士、北京航空航天大学钱德沛教授和荷兰阿姆斯特丹大学Hans Westerhoff教授提名推荐。通过利用天河新一代超级计算机的超大规模算力，使用国际领先的药物-靶标结合精准评价计算方法，实现了新冠应急药物的快速筛选和发现。

　　团队以新冠病毒的M-Pro和TMPRSS2等重要靶点为研究对象，对来源于美国FDA批准上市及成熟商业库的近180万种小分子与靶点的复合物进行计算评价，在一周内完成了50余万个复杂分子动力学模拟任务，并筛选出98个化合物，其中50个化合物在生物活性测试中表现出较高活性，命中率达到51%。团队成员先期筛选得到的双嘧达莫药物已完成100多例的临床试验，其结果表明，双嘧达莫干预三周后，新冠重型患者临床症状明显改善，达到87.5%的出院率，明显优于对照组40%出院率，无死亡案例，无转成危重型案例，该药能提高治愈率并降低病亡率。该药与阿比多尔合用后，新冠普通型患者的出院率为100%，平均出院时间为7天，比阿比多尔单用提前了4天，显示出良好的治疗效果。

　　根据实际测算，在天河新一代超级计算机的支撑下，基于自由能微扰-绝对结合自由能方法的药物筛选效能提升了200倍。基于天河新一代超级计算平台，天津超算中心还联合了天津中医药大学张伯礼院士团队，开展治疗新冠的中药有效成分筛选工作，开展中药现代化研究。

　　戈登贝尔奖是国际上高性能计算应用领域的最高学术奖项，被称为“超算领域的诺贝尔奖”，由美国计算机协会每年评选和颁发。由于新冠疫情的爆发，2020年首次设立了戈登贝尔奖新冠特别奖，以表彰在“超算抗疫”方面取得的杰出研究成果。