北京(jing)2022年11月7日(ri) /美通社/ -- 腫瘤的病因很(hen)大(da)一(yi)部(bu)分在基因層面，需要(yao)精準找(zhao)到發病點，并針對性起作用，這(zhe)對藥(yao)物(wu)(wu)研發能力提出(chu)了更高(gao)要(yao)求。從藥(yao)物(wu)(wu)開發周(zhou)期來看，小分子藥(yao)、單抗藥(yao)物(wu)(wu)比傳統藥(yao)物(wu)(wu)在研發階段的投入大(da)、時間長、風險(xian)大(da)，這(zhe)令部(bu)分企業望而卻步(bu)。如何(he)高(gao)效率研發出(chu)創新(xin)藥(yao)物(wu)(wu)，提升開發平臺能力，成(cheng)為企業思考的問題。
百濟神州是一家專注于開發(fa)(fa)、商業化創新抗腫瘤藥(yao)(yao)(yao)物(wu)的全球(qiu)性生(sheng)物(wu)科技公司(si)，旨在為全球(qiu)患者改(gai)善治療(liao)效果(guo)、提(ti)高藥(yao)(yao)(yao)物(wu)可及(ji)性。在藥(yao)(yao)(yao)物(wu)研發(fa)(fa)過程中(zhong)，百濟神州通過"計算(suan)機(ji)輔(fu)助藥(yao)(yao)(yao)物(wu)設計（CADD）"，降低(di)部分研發(fa)(fa)費用，提(ti)升新藥(yao)(yao)(yao)研制速度。
計算機輔助藥物設計為新藥研發提速
CADD是(shi)以計(ji)算化(hua)學(xue)為基礎，通(tong)過(guo)(guo)計(ji)算機的模擬、計(ji)算來預測藥物(wu)與受體(ti)生物(wu)大分子之間(jian)的關系，設計(ji)和優(you)化(hua)先(xian)導化(hua)合(he)物(wu)。調研(yan)(yan)數據顯示，通(tong)常一個新(xin)藥從先(xian)導化(hua)合(he)物(wu)的發現、鑒定和優(you)化(hua)，到實(shi)驗室臨床前研(yan)(yan)究，再(zai)到I~V期(qi)臨床研(yan)(yan)究，平均需要(yao)10年以上(shang)的時間(jian)，花費(fei)約3億美金以上(shang)。通(tong)過(guo)(guo)CADD，大大節省(sheng)了新(xin)藥開(kai)發的人力、物(wu)力和財力，成為新(xin)藥研(yan)(yan)制的加(jia)速器(qi)。
同時(shi)CADD還提高了藥(yao)(yao)物(wu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的成功率，隨機篩(shai)選的命(ming)中率僅為0.01-0.1%，而CADD命(ming)中率則(ze)提高至5-20%，另外，CADD可(ke)使(shi)理論思(si)維形象(xiang)化、可(ke)視化，提供方便直觀的設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)手段(duan)，使(shi)得藥(yao)(yao)物(wu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)從盲人(ren)摸象(xiang)的經驗時(shi)代(dai)進入到合理藥(yao)(yao)物(wu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)時(shi)代(dai)。回顧歷(li)史不難發(fa)現，很多著名的藥(yao)(yao)物(wu)都是源自CADD，例如抗癌藥(yao)(yao)物(wu)伊(yi)馬替尼(ni)(ni)、吉非替尼(ni)(ni)、舒尼(ni)(ni)替尼(ni)(ni)等。
百濟神州(zhou)借助(zhu)浪潮信息(xi)搭建的(de)(de)服務器集群，利(li)用研(yan)究生物分(fen)子體系的(de)(de)分(fen)子動力(li)學的(de)(de)程序 -- GROMACS研(yan)究蛋白質分(fen)子，助(zhu)力(li)其CADD業(ye)務的(de)(de)研(yan)究。
GROMACS是用(yong)于研(yan)究生物(wu)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)體系(xi)的(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)力學(xue)程序包。它可以用(yong)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)力學(xue)、隨機動(dong)(dong)力學(xue)或者路徑(jing)積分(fen)方法模(mo)擬(ni)溶(rong)液或晶體中的(de)任意分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)，進行分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)能(neng)量的(de)最小化，分(fen)析構象等，其在(zai)模(mo)擬(ni)大(da)(da)量分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)系(xi)統的(de)牛(niu)頓運動(dong)(dong)方面具有極(ji)大(da)(da)的(de)優(you)勢。
在(zai)應(ying)用方(fang)面(mian)，分子(zi)(zi)動力學(xue)軟件(jian)對于(yu)CPU的需求為(wei)持續(xu)高要求，因此對于(yu)系統配置而言，由于(yu)大部分時間都(dou)在(zai)進行浮點(dian)計算；在(zai)分子(zi)(zi)動力學(xue)并行計算過程中，在(zai)空間中或(huo)者(zhe)以原子(zi)(zi)為(wei)單位劃分了多(duo)個分布式的處(chu)理子(zi)(zi)部分，會導致在(zai)邊界上或(huo)者(zhe)交(jiao)叉點(dian)處(chu)會有大量的不同節點(dian)之間的數(shu)據交(jiao)互(hu)，網(wang)絡的占(zhan)用率非(fei)常高；
此外，分子(zi)動力(li)學計算后期會(hui)產生系(xi)統在(zai)模擬時間內(nei)的軌跡文(wen)件，隨著(zhu)研究體系(xi)的增大，結(jie)果(guo)文(wen)件可以達到幾(ji)GB到幾(ji)十GB，這對于系(xi)統的總體存(cun)儲容(rong)量要求非常高(gao)；并且(qie)分子(zi)動力(li)學高(gao)并行度的特點，需要多節(jie)點組(zu)成的大規模并行集群系(xi)統架構，以實現大規模的計算。
浪潮服務器助百濟神州提升開發效率
通過反復對各個廠商的(de)(de)(de)甄選(xuan)，百(bai)濟神州發現(xian)，使用浪潮的(de)(de)(de)服務器和存儲(chu)方(fang)案時，GROMACS可以獲得更高的(de)(de)(de)混合精(jing)度(du)浮點計(ji)算能力，從而成倍提高計(ji)算的(de)(de)(de)效率(lv)，告別漫長的(de)(de)(de)運算時間(jian)。
通過GPU服務器NF5688M6、NF5468M6和(he)NF5280M5，依托業界先進的互聯結構，釋放出(chu)強大(da)的雙精度(du)、單精度(du)等(deng)多種算力(li)(li)，支持百濟神州的大(da)規模(mo)計(ji)算量能得到快速處(chu)理(li)；配置TB級(ji)內存和(he)SSD固態盤的NF5280M5大(da)幅提升雙精度(du)浮點(dian)計(ji)算能力(li)(li)和(he)緩存讀寫效率。
存儲(chu)方面，通過存儲(chu)產品是AS5300G5盤陣，提(ti)(ti)供了(le)612TB的(de)(de)(de)存儲(chu)空間，保證(zheng)客戶(hu)的(de)(de)(de)數據存儲(chu)穩(wen)定可靠。通過針對性地部署(shu)AI算力產品，系統性能(neng)有了(le)顯著提(ti)(ti)升，縮短(duan)了(le)業務的(de)(de)(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間，釋放出(chu)強大(da)的(de)(de)(de)雙精(jing)度(du)(du)、單精(jing)度(du)(du)等多種算力，支持百濟神州的(de)(de)(de)大(da)規模計算量能(neng)得(de)到快速處理。
網絡方(fang)面，通(tong)過萬(wan)兆網卡(ka)、萬(wan)兆交換機(ji)及配套萬(wan)兆光纖線(xian)纜(lan)，計(ji)(ji)算(suan)網絡帶寬達到10Gbps， 滿足計(ji)(ji)算(suan)和存儲(chu)業(ye)務數據流轉需求的(de)同時，具有超高的(de)性價比。
目前，百濟神州已有三款自主研發產品實現商業化上市，包括百悅澤®（澤布替尼）、百澤安®（替雷利珠單抗）和百匯澤®（帕(pa)米帕(pa)利(li)），公司(si)擁有約40款(kuan)在研(yan)藥(yao)物和商業化產品(pin)組合，包(bao)括多款(kuan)具備(bei)差異化潛力的在研(yan)大分子(zi)(zi)、小分子(zi)(zi)藥(yao)物。百濟神州正(zheng)在超過45個國家和地區執行近 80 項正(zheng)在進行或已計(ji)劃的臨(lin)床(chuang)試驗，入組了超過 16,000 名受試者，其中約半數是在中國以外入組 。
百濟(ji)神州(zhou)通(tong)過加(jia)大使用計(ji)算機輔助設計(ji)的(de)軟件和(he)服務器系統(tong)，縮短了研發周期，提升自主臨(lin)床開發能(neng)力(li)和(he)效率，進一步(bu)降(jiang)低研發成本，致力(li)于在行業內走出(chu)一條(tiao)與眾不同的(de)發展道路。未來(lai)，依托(tuo)先進的(de)算力(li)平臺，相信百濟(ji)神州(zhou)利用CADD技術一定會研制出(chu)更多的(de)明星產品，百創新藥，濟(ji)世惠(hui)民。
