清华大学创新研发药物虚拟筛选平台 筛选速度较传统方法提升百万倍

在创新药物研发领域,如何高效筛选潜在活性分子始终是制约行业发展的关键瓶颈。

据统计,传统药物研发平均耗时10-15年,投入超过20亿美元,其中靶点筛选环节就占据近30%的研发成本。

面对人体内2万余个潜在药物靶点,现有技术仅能覆盖其中极小部分,严重制约了首创新药的研发效率。

针对这一世界性难题,清华大学跨学科团队经过多年攻关,创新性地将分子对接方法转化为向量空间语义检索技术。

研究负责人兰艳艳教授介绍,该技术突破传统计算方法的物理限制,在128核CPU和8张GPU的硬件支持下,单日即可完成10万亿次蛋白—配体相互作用评估,效率较传统手段提升六个数量级。

在准确性验证方面,研究团队选取抑郁症关键靶点进行实证检验。

平台从160万候选分子中筛选出的高评分分子中,15个经实验证实为有效抑制剂,其中12个分子的结合能力优于现行临床用药。

这一结果充分验证了技术方案的可靠性。

目前,该平台已完成覆盖1万个蛋白靶点、2万个蛋白口袋的超大规模筛选,分析5亿余个类药小分子,识别出200多万个潜在活性分子。

值得关注的是,研究团队秉持开放共享理念,已将这一全球最大规模的蛋白—配体数据库免费向国际科研社区开放,同时上线定制化筛选服务平台。

数据显示,平台上线以来已为全球1400余名研究人员提供1.35万次专业服务。

业内专家指出,此项突破具有多重战略意义。

从技术层面看,它实现了药物筛选从"大海捞针"到"精准定位"的质变;从产业角度看,将大幅降低早期研发成本,特别有利于推动抗癌、抗感染等领域的原创药物研发;从国际合作维度,我国主导构建的开放数据库将促进全球科研资源共享。

药物创新从来不是单点突破,而是数据、算法、实验与产业体系的协同进化。

以更高通量、更高质量的虚拟筛选打通“海量候选—有效命中”的关键通道,既能为科研提供更快的探索节奏,也为新药研发争取宝贵窗口期。

面向人民生命健康与全球公共卫生挑战,推动先进工具开放共享、让创新成果更可及,将成为提升原创药物发现能力的重要一环。