華為：新型冠狀病毒蛋白同源建模及超大規模計算機輔助抗病毒藥物篩選平臺

華為醫療智能體（EI Health）是基于華為云AI和大數據技術優勢，定位為全棧、開放、專業的醫療行業企業級AI研發平臺，服務于基因組分析、藥物研發、醫療影像等專業領域。

面對當前新型冠狀病毒（2019-nCoV）感染肺炎不斷擴散的嚴峻形勢，華為云EI醫療智能體團隊（以下簡稱EI團隊）針對新型冠狀病毒所有的15個靶標蛋白進行了蛋白結構同源建模和上億次小分子化合物的超大規模計算機輔助藥物篩選工作。

應用場景

創新成果

EI團隊構建了3個大規模藥物篩選庫：第一個藥物篩選庫使用Drug-Bank的8506個藥物分子；第二個藥物篩選庫使用ZINC數據庫的224萬先導化合物類似分子；第三個藥物篩選庫使用UniChem的1.6億個藥物分子。

EI團隊使用同源建模和分子動力學模擬獲得了15個靶標蛋白的結構。借助華為云AI昇騰集群云服務和華為云EI醫療智能體藥物研發平臺，EI團隊用一天時間，率先針對2019-nCoV的兩個重要靶點蛋白（Mpro蛋白與S蛋白/ACE2受體）對三個篩選庫的大規模虛擬篩選，篩選出5種可能有效的抗2019-nCoV藥物：Beclabuvir，沙奎 那 韋（Saquinavir），比 特 拉 韋（Bictegravir），洛匹那韋（Lopinavir），多替拉韋（Dolutegravir）。

此外，EI團隊用一周時間完成了針對剩余13個靶標蛋白對第一個篩選庫的大規模虛擬篩選。所有篩選結果均在華為云公布。

此次大規模計算機輔助藥物篩選，完全基于華為云EI醫療智能體平臺（EI Health）進行。該平臺基于華為云AI昇騰集群服務、ModelArts一站式AI開發與管理平臺的強大AI能力，集成了醫藥領域眾多算法、工具、AI模型和自動化流水線。通過醫療智能體平臺完成蛋白質同源模建，分子動力學模擬計算，和大規模虛擬藥物篩選，短時間內完成了上千萬次的模擬計算，讓以往耗時數月的計算機輔助藥物篩選在數小時內完成。

創新意義

醫藥研發是一個技術門檻高、業務復雜、周期長的過程，AI輔助藥物篩查只是其中一個環節。

華為希望能夠通過AI技術、計算機輔助技術能夠幫助到醫藥領域的專家，加速藥物研發過程。華為云EI醫療智能體在病毒基因組計算分析、抗病毒藥物研發和抗疫醫療影像分析領域，將提供海量AI算力和算法的強有力支持。

本次聯合科研團隊發布的研究成果已通過華為云（鏈接：https://www.huaweicloud.com/product/eihealth.html）面向生物醫藥研究機構開放，用于抗病毒藥物研發。■

五種藥物和2019新型冠狀病毒Mpro蛋白結合位點預測