中大新聞網(wǎng)訊（通訊員李哲）11月4日，美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)(ACM)公布，由中山大學(xué)藥學(xué)院、海南大學(xué)藥學(xué)院、國防科技大學(xué)計(jì)算學(xué)院、國家超級(jí)計(jì)算天津中心、中國海洋大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院、美國肯塔基大學(xué)藥學(xué)院等單位組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì),在天河新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)上完成的“基于自由能微擾-絕對(duì)結(jié)合自由能方法(FEP)的大規(guī)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(jiǎng)，這是我國首次入圍該獎(jiǎng)項(xiàng)。中山大學(xué)藥學(xué)院羅海彬教授、肯塔基大學(xué)湛昌國教授、中國海洋大學(xué)王鑫教授為該論文的并列通訊作者；中山大學(xué)藥學(xué)院李哲副教授、國防科技大學(xué)吳誠堃副研究員、李翊誰博士生、中山大學(xué)藥學(xué)院劉潤(rùn)鐸研究生為該論文共同第一作者。

該成果由中國科學(xué)院上海藥物所陳凱先院士、北京航空航天大學(xué)錢德沛教授和荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)Hans Westerhoff教授提名推薦。研究通過利用天河新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)的超大規(guī)模算力，使用國際領(lǐng)先的藥物-靶標(biāo)結(jié)合精準(zhǔn)評(píng)價(jià)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了新冠應(yīng)急藥物（有效降低致死率和重癥率）的快速篩選和發(fā)現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)以新冠病毒的M-Pro和TMPRSS2等重要靶點(diǎn)為研究對(duì)象，對(duì)來源于美國FDA(食藥監(jiān)局)批準(zhǔn)上市及成熟商業(yè)庫的近180萬種小分子與靶點(diǎn)的復(fù)合物進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)，在一周內(nèi)完成了50余萬個(gè)復(fù)雜分子動(dòng)力學(xué)模擬任務(wù)，并篩選出98個(gè)化合物，其中50個(gè)化合物在生物活性測(cè)試中表現(xiàn)出較高活性，命中率達(dá)到51%，屬于當(dāng)前國際領(lǐng)先水平。前期在廣州超算、天津超算、騰訊云等支持下計(jì)算篩選得到的應(yīng)急藥物雙嘧達(dá)莫已完成100多例的臨床試驗(yàn)，結(jié)果顯示：雙嘧達(dá)莫干預(yù)三周后，新冠重型患者臨床癥狀明顯改善，出院率達(dá)到87.5%，顯著優(yōu)于對(duì)照組40%的出院率；且無死亡案例，無轉(zhuǎn)成危重型案例，表明該藥能提高治愈率并降低病亡率。該藥與抗病毒藥阿比多爾合用后，新冠普通型患者的出院率為100%，平均出院時(shí)間為7天，比單用阿比多爾提前了4天，顯示出良好的治療效果。

根據(jù)實(shí)際測(cè)算，在天河新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)的支撐下，基于自由能微擾-絕對(duì)結(jié)合自由能方法的藥物篩選效能提升了200倍。該項(xiàng)成果對(duì)于實(shí)現(xiàn)針對(duì)突發(fā)疫情的快速藥物響應(yīng)，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)意義。

戈登貝爾獎(jiǎng)是國際上高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)，被稱為“超算領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)”，每年由ACM評(píng)選和頒發(fā)，具有較大的國際影響力。由于新冠疫情的爆發(fā)，2020年，ACM首次設(shè)立了戈登貝爾獎(jiǎng)新冠特別獎(jiǎng)(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。該獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)價(jià)的主要標(biāo)準(zhǔn)為：通過高性能計(jì)算的應(yīng)用和創(chuàng)新，對(duì)理解疾病本質(zhì)、控制疾病傳播或發(fā)現(xiàn)有效治療手段做出重要貢獻(xiàn)。2020年該獎(jiǎng)項(xiàng)有6項(xiàng)成果入圍，全部被美國包攬。