福州科研力量关注前沿:清华AI药物筛选平台登顶《科学》,速度跃升百万倍
记者邓晖报道,清华大学智能产业研究院(AIR)兰艳艳教授联合生命学院、化学系团队,成功研发出一款AI驱动的超高通量药物虚拟筛选平台。该成果于1月9日在线发表于国际顶级期刊《科学》,标志着我国在人工智能赋能新药研发领域取得重大突破。作为福建高校与科研机构持续关注的重点方向,这一进展也为福州建设生物医药创新高地提供了技术参照。
当前,全球靶向药物研发仅覆盖人体约10%的可成药靶点。面对上万个尚未被系统探索的潜在靶标,如何在浩如烟海的化学空间中高效锁定苗头化合物,已成为制约创新药开发的核心瓶颈。据团队测算:若采用现有最先进分子对接工具,对1万个蛋白靶点、每个靶点匹配10⁹个候选分子进行打分评估,总计算量高达10¹³次——即便单台高性能计算机全天候运行,亦需数百年方可完成。
此次突破的关键,在于将传统分子对接重构为“蛋白口袋—小分子”在向量空间中的语义检索任务。依托单个配备128核CPU与8张GPU的计算节点,平台日均吞吐能力达万亿级蛋白-配体打分量,筛选效率较常规方法提升百万倍,首次实现人类基因组尺度的系统性虚拟筛选。
依托该平台,研究团队完成了迄今最大规模的虚拟筛选工程:覆盖约1万个蛋白靶点、2万个蛋白口袋,对超5亿个类药小分子展开分析,成功富集200余万个潜在活性分子,并构建起全球已知规模最大的开源蛋白-配体筛选数据库。该数据库目前已向全球科研界免费开放,为包括福建医科大学、福州大学等在内的国内高校及生物医药企业提供了坚实的数据基座。
同步上线的筛选服务平台,支持用户自主上传靶点结构或蛋白口袋信息,开展定制化分子筛选。截至论文发表,平台已在半年内服务1400余名注册用户,累计执行筛选任务逾13500次。团队表示,后续将深化与产学研伙伴协作,重点面向抗癌、传染病及罕见病等领域,加速首创新药与新靶点的临床转化进程——这也为福州加快建设国家医药科技成果转化示范区注入了新动能。

