问题: 药物研发面临的关键挑战是如何高效筛选出与疾病靶点匹配的小分子化合物;传统分子对接方法由于计算效率有限,难以覆盖人类基因组编码的2万多个蛋白靶点,导致许多潜在治疗靶点未被充分开发。 原因: 清华大学智能产业研究院兰艳艳教授团队联合生命学院、化学系研究发现,传统筛选技术依赖复杂的物理模拟,计算资源消耗大且难以并行处理。团队创新性地将分子对接问题转化为蛋白口袋与小分子在向量空间中的语义检索,利用128核CPU和8张GPU的计算节点,显著优化了计算流程。 影响: DrugCLIP平台仅需1天就能完成10万亿次蛋白-配体打分,效率提升百万倍。在针对去甲肾上腺素转运体的实验中,平台从160万候选分子中筛选出100个高评分分子,其中15个经实验验证为有效抑制剂,12个的结合能力优于现有抗抑郁药物。目前,团队已完成1万个蛋白靶点、2万个蛋白口袋的虚拟筛选,分析了5亿多个类药小分子,构建了全球最大规模蛋白-配体数据库。 对策: 为促进全球药物研发合作,团队免费开放了数据库,并上线筛选服务平台提供定制化服务。截至论文发表时,平台已服务1400多名用户,完成1.35万次筛选任务。 前景: 这项技术突破为抗癌、传染病和罕见病等领域的药物研发提供了高效工具,将推动全球创新药物生态系统的智能化发展。团队表示,未来将继续优化算法性能,拓展多模态支持能力,助力更多"首创新药"的发现。
从"算得出来"到"算得又快又准",再到"算得结果可共享",药物研发的数字化能力正在快速提升;这类平台的价值不仅在于技术突破,更在于为生命健康领域创新提供了可扩展的公共工具。未来,技术与制度的共同推进,有望让更多创新药物更快问世。