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    科技战疫丨广州超算助力筛选出能抑制病毒的药物

    来源:广州日报 发布时间: 2020-03-04 15:45:32

      以大国重器之力,与时间赛跑,与死神战斗

      2020年新年开局,一场突如其来的新冠肺炎疫情席卷全国,给人民生命安全和经济社会发展带来严峻考验。

      在这场不能输的战争中,广州科技力量精锐尽出。在国家超级计算广州中心,“天河二号”超级计算机,以每秒最高十亿亿次的超强算力,助力从数千种上市药物中筛选出30余种能抑制病毒的潜在小分子药物,以大国重器之力,与时间赛跑,与死神战斗。

      重器之下还有人。大年初九,广州智睿医药科技有限公司首席执行官谢伟东博士搭上一班空荡荡的飞机,从加拿大返回广州。他还要借助广州超算与人工智能算法的力量,从上亿种化合物中继续寻找对新冠病毒有特效的“克星”。

      “人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术?!惫阒莩?,已全面融入防控疫情的主战场,彰显国之重器的力量与担当。

      ◆超算、大数据、人工智能,合力“狙击”病毒

      “普通计算机筛选药物3个月,超算只需3天”

      年二十八,在登上去加拿大的飞机前,谢伟东从长期合作伙伴广州呼吸疾病研究所处听说了新冠病毒所引发肺炎疫情的严重性。从事多年分子生物学研究和药物筛选研发的他马上意识到,对没有特效药的未知病毒,“老药新用”是最快也最安全的。筛选出有效的“老药”,正是他的强项!

      作为一家把人工智能应用于新药挖掘的企业,智睿医药自主研发了一套深度学习算法系统,过去一年半以来,该公司一直借助广州超算中心的“天河二号”超级计算机开展化合物筛选、药物挖掘。

      谢伟东告诉记者,用算法筛查药物的原理是,针对病毒结构的特定靶点,把药物化合物结构输入到系统中,跟靶点进行对接,通过多个指标评价其对接的情况,结合越好,代表药物化合物效果更好。

      为什么要用到超算?“因为蛋白晶体是一个很复杂的结构,要用虚拟小分子找它的活性位,甚至需要几百万次的尝试?!币云胀扑慊乃懔?,从所有上市药物中筛选出有效的药物,需要2至3个月。而以“天河二号”的算力,只需要2、3天?!霸谡飧龉讨?,超算、大数据、人工智能,缺一不可?!?/p>

      迅速定位数十种潜在药物,“这是科学家的战斗”

      大年初二(1月26日),上??萍即笱淖雍?杨海涛课题组公布了测量的2019-nCoV冠状病毒3CL水解酶(Mpro)的高分率晶体结构。

      同日,智睿医药研究团队马上联动广州超算中心科研团队,启动了基于“星光超算应用服务平台”上自主研发的集合传统统计、高通量计算、及最新AI方法的药物筛选软件平台,在“天河二号”超级计算机上重点针对已上市药物进行了药物虚拟筛选。

      2、3天时间,便迅速定位了30余种可能起作用的潜在药物,包括六种此前未见报道的药物。团队把这些结果全部公布在网上,供科研机构无偿使用。

      

      为了方便其他科研团队的后续研究,谢伟东还立即联系全球多地药物供应商,花了2周时间,完成所有潜在药物化合物的采购,免费提供给下一个团队开展病毒抑制试验。目前药效正在进一步验证中。

      “疫情爆发后,我相信全世界的科学家们,都在为治疗新冠肺炎做着三件事:新药研发、老药新用、研制疫苗。这是身为科学家的责任?!毙晃岸?,“我大年初九从加拿大回来时,所有人都叫我不要回来,飞机几乎是空的。但我一定要回来,这是一场战斗,我们责无旁贷?!?/p>

      “广州超算,是强大的科学武器”

      但特效药还没有诞生,战斗还没有结束。谢伟东告诉记者,智睿医药正依托集合了近一亿个化合物的3D结构数据库,通过“天河二号”超级计算机开展化合物的挖掘。目前已筛选出一批化合物,完成采购后将联合P3实验室开展病毒抑制实验。但新药研发并不容易,它需要严格、复杂的步骤和大量的投入,最快也需要2到3年时间。

      “所幸,人类现在有超算、人工智能、大数据这些科技力量,缩短了新药研发的时间?!毙晃岸?,“我是广州人,也是中大人。我很自豪,在广州、在中大,有‘天河二号’这样的超级计算机。在这场战疫中,它是科学家手中强大的武器?!?/p>


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