近日,國防科技大學聯合中山大學、海南大學、國家超級計算天津中心、中國海洋大學等單位,依托天河新一代超級計算機的超大規模算力,實現了新冠應急藥物(有效降低致死率和重癥率)的快速篩選和發現。
研發團隊使用國際領先的藥物-靶標結合精準評價計算方法,以新冠病毒的M-Pro和TMPRSS2等重要靶點為研究對象,對180萬種小分子與靶點的復合物展開大規模計算評價,在一周內完成了50余萬個復雜分子動力學模擬任務,并篩選出98個化合物,其中50個化合物在生物活性測試中表現出較高活性,命中率達到51%,在當前國際上處于領先水平。
團隊成員先期篩選得到的雙嘧達莫藥物已完成100多例的臨床試驗,其結果表明:雙嘧達莫干預三周后,新冠重型患者臨床癥狀明顯改善,達到87.5%的出院率,明顯優于對照組40%出院率,無死亡案例,無轉成危重型案例,該藥能提高治愈率并降低病亡率。該藥與阿比多爾合用后,新冠普通型患者的出院率為100%,平均出院時間為7天,比阿比多爾單用提前了4天,顯示出良好的治療效果。
根據實際測算,在天河新一代超級計算機的支撐下,基于自由能微擾-絕對結合自由能方法的藥物篩選效能提升了200倍。該項成果對于實現針對突發疫情的快速藥物響應,具有極為重要的現實意義。
11月4日,美國計算機協會(ACM)公布,在天河新一代超級計算機上完成的“基于自由能微擾-絕對結合自由能方法的大規模新冠藥物虛擬篩選”工作成功入圍2021年度的戈登貝爾新冠特別獎,這是我國首次入圍該特別獎獎項。戈登貝爾獎是世界高性能計算應用領域的最高學術獎項,被稱為“超算領域的諾貝爾獎”。由于新冠疫情的爆發,去年首次設立了戈登貝爾獎新冠特別獎,以表彰在“超算抗疫”方面取得的杰出研究成果。