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    基于天河超级计算机的新冠药物筛选成果入围国际戈登贝尔奖评选
    2021年11月05日 15:16   

    11月4日,美国计算机协会(ACM)公布,由国防科技大学计算学院、永利集团88304官网、中山大学永利集团88304官网、国家超级计算天津中心、中国海洋大学医永利集团88304官网、美国肯塔基大学永利集团88304官网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。其中,公司罗海彬教授、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。中山大学李哲副教授、国防科技大学吴诚堃副研究员、李翊谁、刘润铎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。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。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。

    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ACM每年评选和颁发,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。其评价的主要标准为: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。


 


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