华为：新型冠状病毒蛋白同源建模及超大规模计算机辅助抗病毒药物筛选平台

华为医疗智能体（EI Health）是基于华为云AI和大数据技术优势，定位为全栈、开放、专业的医疗行业企业级AI研发平台，服务于基因组分析、药物研发、医疗影像等专业领域。

面对当前新型冠状病毒（2019-nCoV）感染肺炎不断扩散的严峻形势，华为云EI医疗智能体团队（以下简称EI团队）针对新型冠状病毒所有的15个靶标蛋白进行了蛋白结构同源建模和上亿次小分子化合物的超大规模计算机辅助药物筛选工作。

应用场景

创新成果

EI团队构建了3个大规模药物筛选库：第一个药物筛选库使用Drug-Bank的8506个药物分子；第二个药物筛选库使用ZINC数据库的224万先导化合物类似分子；第三个药物筛选库使用UniChem的1.6亿个药物分子。

EI团队使用同源建模和分子动力学模拟获得了15个靶标蛋白的结构。借助华为云AI昇腾集群云服务和华为云EI医疗智能体药物研发平台，EI团队用一天时间，率先针对2019-nCoV的两个重要靶点蛋白（Mpro蛋白与S蛋白/ACE2受体）对三个筛选库的大规模虚拟筛选，筛选出5种可能有效的抗2019-nCoV药物：Beclabuvir，沙奎 那 韦（Saquinavir），比 特 拉 韦（Bictegravir），洛匹那韦（Lopinavir），多替拉韦（Dolutegravir）。

此外，EI团队用一周时间完成了针对剩余13个靶标蛋白对第一个筛选库的大规模虚拟筛选。所有筛选结果均在华为云公布。

此次大规模计算机辅助药物筛选，完全基于华为云EI医疗智能体平台（EI Health）进行。该平台基于华为云AI昇腾集群服务、ModelArts一站式AI开发与管理平台的强大AI能力，集成了医药领域众多算法、工具、AI模型和自动化流水线。通过医疗智能体平台完成蛋白质同源模建，分子动力学模拟计算，和大规模虚拟药物筛选，短时间内完成了上千万次的模拟计算，让以往耗时数月的计算机辅助药物筛选在数小时内完成。

创新意义

医药研发是一个技术门槛高、业务复杂、周期长的过程，AI辅助药物筛查只是其中一个环节。

华为希望能够通过AI技术、计算机辅助技术能够帮助到医药领域的专家，加速药物研发过程。华为云EI医疗智能体在病毒基因组计算分析、抗病毒药物研发和抗疫医疗影像分析领域，将提供海量AI算力和算法的强有力支持。

本次联合科研团队发布的研究成果已通过华为云（链接：https://www.huaweicloud.com/product/eihealth.html）面向生物医药研究机构开放，用于抗病毒药物研发。■

五种药物和2019新型冠状病毒Mpro蛋白结合位点预测