基于天河超级计算机的新冠药物筛选合作研究成果入围国际戈登贝尔奖评选
来源：中山大学 2021-11-17 21:53
美国计算机协会(ACM)公布，由中山大学药学院、海南大学药学院、国防科技大学计算学院、国家超级计算天津中心、中国海洋大学医药学院、美国肯塔基大学药学院等单位组成的联合团队，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(FEP)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，这是我国首次入围该奖项。中山大学药学院罗
美国计算机协会(ACM)公布，由中山大学药学院、海南大学药学院、国防科技大学计算学院、国家超级计算天津中心、中国海洋大学医药学院、美国肯塔基大学药学院等单位组成的联合团队，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(FEP)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，这是我国首次入围该奖项。中山大学药学院罗海彬教授、肯塔基大学湛昌国教授、中国海洋大学王鑫教授为该论文的并列通讯作者；中山大学药学院李哲副教授、国防科技大学吴诚堃副研究员、李翊谁博士生、中山大学药学院刘润铎研究生为该论文共同第一作者。
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。研究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（有效降低致死率和重症率）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(食药监局)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%，属于当前国际领先水平。前期在广州超算、天津超算、腾讯云等支持下计算筛选得到的应急药物双嘧达莫已完成100多例的临床试验，结果显示：双嘧达莫干预三周后，新冠重型患者临床症状明显改善，出院率达到87.5%，显着优于对照组40%的出院率；且无死亡案例，无转成危重型案例，表明该药能提高治愈率并降低病亡率。该药与抗病毒药阿比多尔合用后，新冠普通型患者的出院率为100%，平均出院时间为7天，比单用阿比多尔提前了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。该项成果对于实现针对突发疫情的快速药物响应，具有极为重要的现实意义和指导意义。
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”，每年由ACM评选和颁发，具有较大的国际影响力。由于新冠疫情的爆发，2020年，ACM首次设立了戈登贝尔奖新冠特别奖(ACM Gordon Bell Special Prize of HPC-based research)，表彰在“超算抗疫”方面取得的杰出研究成果。该奖项评价的主要标准为：通过高性能计算的应用和创新，对理解疾病本质、控制疾病传播或发现有效治疗手段做出重要贡献。2020年该奖项有6项成果入围，全部被美国包揽。（生物谷 bioon）
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