腫瘤的病因很大一部分在基因層面，需要精準找到發(fā)病點(diǎn)，并針對性起作用，這對藥物研發(fā)能力提出了更高要求。從藥物開(kāi)發(fā)周期來(lái)看，小分子藥、單抗藥物比傳統藥物在研發(fā)階段的投入大、時(shí)間長(cháng)、風(fēng)險大，這令部分企業(yè)望而卻步。如何高效率研發(fā)出創(chuàng )新藥物，提升開(kāi)發(fā)平臺能力，成為企業(yè)思考的問(wèn)題。
百濟神州是一家專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)、商業(yè)化創(chuàng )新抗腫瘤藥物的全球性生物科技公司，旨在為全球患者改善治療效果、提高藥物可及性。在藥物研發(fā)過(guò)程中，百濟神州通過(guò)"計算機輔助藥物設計（CADD）"，降低部分研發(fā)費用，提升新藥研制速度。
計算機輔助藥物設計為新藥研發(fā)提速
CADD是以計算化學(xué)為基礎，通過(guò)計算機的模擬、計算來(lái)預測藥物與受體生物大分子之間的關(guān)系，設計和優(yōu)化先導化合物。調研數據顯示，通常一個(gè)新藥從先導化合物的發(fā)現、鑒定和優(yōu)化，到實(shí)驗室臨床前研究，再到I~V期臨床研究，平均需要10年以上的時(shí)間，花費約3億美金以上。通過(guò)CADD，大大節省了新藥開(kāi)發(fā)的人力、物力和財力，成為新藥研制的加速器。
同時(shí)CADD還提高了藥物設計的成功率，隨機篩選的命中率僅為0.01-0.1%，而CADD命中率則提高至5-20%，另外，CADD可使理論思維形象化、可視化，提供方便直觀(guān)的設計手段，使得藥物設計從盲人摸象的經(jīng)驗時(shí)代進(jìn)入到合理藥物設計時(shí)代?；仡櫄v史不難發(fā)現，很多著(zhù)名的藥物都是源自CADD，例如抗癌藥物伊馬替尼、吉非替尼、舒尼替尼等。
百濟神州借助浪潮信息搭建的服務(wù)器集群，利用研究生物分子體系的分子動(dòng)力學(xué)的程序 -- GROMACS研究蛋白質(zhì)分子，助力其CADD業(yè)務(wù)的研究。
GROMACS是用于研究生物分子體系的分子動(dòng)力學(xué)程序包。它可以用分子動(dòng)力學(xué)、隨機動(dòng)力學(xué)或者路徑積分方法模擬溶液或晶體中的任意分子，進(jìn)行分子能量的最小化，分析構象等，其在模擬大量分子系統的牛頓運動(dòng)方面具有極大的優(yōu)勢。
在應用方面，分子動(dòng)力學(xué)軟件對于CPU的需求為持續高要求，因此對于系統配置而言，由于大部分時(shí)間都在進(jìn)行浮點(diǎn)計算；在分子動(dòng)力學(xué)并行計算過(guò)程中，在空間中或者以原子為單位劃分了多個(gè)分布式的處理子部分，會(huì )導致在邊界上或者交叉點(diǎn)處會(huì )有大量的不同節點(diǎn)之間的數據交互，網(wǎng)絡(luò )的占用率非常高；
此外，分子動(dòng)力學(xué)計算后期會(huì )產(chǎn)生系統在模擬時(shí)間內的軌跡文件，隨著(zhù)研究體系的增大，結果文件可以達到幾GB到幾十GB，這對于系統的總體存儲容量要求非常高；并且分子動(dòng)力學(xué)高并行度的特點(diǎn)，需要多節點(diǎn)組成的大規模并行集群系統架構，以實(shí)現大規模的計算。
浪潮服務(wù)器助百濟神州提升開(kāi)發(fā)效率
通過(guò)反復對各個(gè)廠(chǎng)商的甄選，百濟神州發(fā)現，使用浪潮的服務(wù)器和存儲方案時(shí)，GROMACS可以獲得更高的混合精度浮點(diǎn)計算能力，從而成倍提高計算的效率，告別漫長(cháng)的運算時(shí)間。
通過(guò)GPU服務(wù)器NF5688M6、NF5468M6和NF5280M5，依托業(yè)界先進(jìn)的互聯(lián)結構，釋放出強大的雙精度、單精度等多種算力，支持百濟神州的大規模計算量能得到快速處理；配置TB級內存和SSD固態(tài)盤(pán)的NF5280M5大幅提升雙精度浮點(diǎn)計算能力和緩存讀寫(xiě)效率。
存儲方面，通過(guò)存儲產(chǎn)品是AS5300G5盤(pán)陣，提供了612TB的存儲空間，保證客戶(hù)的數據存儲穩定可靠。通過(guò)針對性地部署AI算力產(chǎn)品，系統性能有了顯著(zhù)提升，縮短了業(yè)務(wù)的響應時(shí)間，釋放出強大的雙精度、單精度等多種算力，支持百濟神州的大規模計算量能得到快速處理。
網(wǎng)絡(luò )方面，通過(guò)萬(wàn)兆網(wǎng)卡、萬(wàn)兆交換機及配套萬(wàn)兆光纖線(xiàn)纜，計算網(wǎng)絡(luò )帶寬達到10Gbps， 滿(mǎn)足計算和存儲業(yè)務(wù)數據流轉需求的同時(shí)，具有超高的性?xún)r(jià)比。
目前，百濟神州已有三款自主研發(fā)產(chǎn)品實(shí)現商業(yè)化上市，包括百悅澤®（澤布替尼）、百澤安®（替雷利珠單抗）和百匯澤®（帕米帕利），公司擁有約40款在研藥物和商業(yè)化產(chǎn)品組合，包括多款具備差異化潛力的在研大分子、小分子藥物。百濟神州正在超過(guò)45個(gè)國家和地區執行近 80 項正在進(jìn)行或已計劃的臨床試驗，入組了超過(guò) 16,000 名受試者，其中約半數是在中國以外入組 。
百濟神州通過(guò)加大使用計算機輔助設計的軟件和服務(wù)器系統，縮短了研發(fā)周期，提升自主臨床開(kāi)發(fā)能力和效率，進(jìn)一步降低研發(fā)成本，致力于在行業(yè)內走出一條與眾不同的發(fā)展道路。未來(lái)，依托先進(jìn)的算力平臺，相信百濟神州利用CADD技術(shù)一定會(huì )研制出更多的明星產(chǎn)品，百創(chuàng )新藥，濟世惠民。
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