打破美國壟斷 大陸新一代超算入圍國際大獎:效率提升200倍

115日晚,據央視報道,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covid19藥物虛擬篩選工作成功入圍2021年度的戈登貝爾covid19特別獎,這是大陸首次入圍該特別獎獎項,

該成果由大陸科學院上海藥物所陳凱先院士、北京航空航天大學部錢德沛教授和荷蘭阿姆斯特丹大學部Hans Westerhoff教授提名推薦。

通過利用天河新一代超級計算機的超大規模算力,使用國際領先的藥物靶標結合精準評價計算方法,實現了covid19應急藥物(有效降低致死率和重癥率)的快速篩選和發現,

團隊以covid19病毒的M-ProTMPRSS2等重要靶點為研究對象,對來源于美國FDA(食藥監局)批準上市及成熟商業庫的近180萬種小分子與靶點的復合物進行計算評價,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%,是當前國際最高水平,

計算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,covid19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,covid19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,

同時,基于天河新一代超級計算平臺,天津超算中心還聯合了天津中醫藥大學部張伯禮院士團隊開展治療covid19的中藥有效成分篩選工作,開展中藥現代化研究,

戈登貝爾獎是國際上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ACM每年評選和頒發,具有較大的國際影響力。

由于covid19疫情的暴發,ACM2020年首次設立了戈登貝爾獎covid19特別獎(ACM Gordon Bell Special Prize for HPC-Based COVID-19 Research),以表彰在超算抗疫方面取得的杰出研究成果,

其評價的主要標準為:通過高性能計算的應用和創新,對理解疾病本質、控制疾病傳播或發現有效治療手段作出重要貢獻,

2020年該獎項有6項成果入圍,全部被美國包攬,

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