张江药谷解密：“神威１号”筛选SARS克星

　　本报记者封景 见习记者李磊

　　上海报道

　　5月1日，上海，风和日丽的假日早晨。

　　肩负着特殊使命，中科院上海生命科学研究院的一名工作人员携带着一只高度密封的铁匣，连夜从北京返回，双脚甫一落地，便直奔浦东张江而去。

　　而故事的另一头，在上海疾病防治中心高度隔离的P3实验室(生物安全防护3级标准的实验室，生物安全防护实验室一般分为4级，P1-P4。目前我国尚无P4实验室，P3实验室也不多)中，中科院上海药物研究所的几位科研人员已各自就位，急切等待着来自北京的“特殊物品”。

　　按照计划，他们将在这所严密隔离的实验室中，把从北京送来的一株SARS病毒“种植”在事先培养的人体细胞中，使病毒在细胞内不断复制、繁殖，从而为上海防治SARS药物的研究，提供急需的病毒样本。

　　筛药任务

　　在中国，一种全新药物从研究到获批应用，周期一般在10～12年左右。SARS突如其来，不容等待！从现有药物中“筛选”出一些可能对SARS有作用的药品，成为当下药物研究的快捷之路。

　　位于浦东张江的中科院上海药物研究所，承担起了科技部部署的“筛药”任务。

　　5月8日，上海药研所所长陈凯先向北京汇报了一周来上海的进展：

　　“病毒培养过程正常，已积累相当的量。目前我们正在建立药物筛选模型，再过几天，针对SARS病毒的药物筛选工作就可以正式展开。”

　　至5月8日，药研所SARS病毒和细胞培养进展顺利，接下来的任务是建立药物筛选的指标和方法。一旦准备工作完成，针对病毒的药物筛选下周即可正式开展。陈院士进一步向记者解释药物筛选的两类模型：

　　第一类，“寻找SARS病毒克星”，药物筛选目标直接针对SARS病毒，寻找克制、杀灭SARS的有效药。这种筛选模型在试验时又分两种，一种是拿活病毒做试验，观测药物能否在实验盘里杀死病毒——因为SARS病毒异常凶恶，活病毒实验必须在P3实验室进行。另一种实验相对安全，它不是用活病毒，而是拿病毒的“外衣”一种蛋白质做实验，如果药物对该蛋白有抑制作用，即有可能切断病毒通过蛋白外衣不断复制的过程。

　　第二类，“寻找针对病症的有效药”，药物筛选不直接针对病毒，而是针对SARS引发的各种病症，如呼吸急促、免疫力下降等症状，寻找有疗效的药物。陈告诉记者，虽然第二类模型筛选的药物不能直接杀死病毒，但对病状的治疗有显著疗效，也是药物筛选的一个重要方向。

　　神威1号

　　筛药之难，被陈凯先类比为“大海捞针。”

　　目前已经被人类认知的化合物多达2300万种，从中筛选抗非典药物，计算、试验任务极其繁重。此时，一台巨型超级计算机被请来“捞针”。

　　“神威1号”，主机颇似十几个排列的大型立式空调，存储器则像商店中一字排开的十几只货柜。这个庞然大物被置于篮球场大小的玻璃房中，默默进行着自动演算。

　　这是全国唯一一台向社会开放的超级计算机。超算中心副主任王普勇告诉记者，该机每秒运算速度可达3840亿次浮点结果(2000年12月排在世界第62位)，目前1／3计算的能力、128个CPU已经被药物所“包”去，进行“大海捞针”式的药物筛选，一旦发现目标，它会自动报告。

　　承担计算机筛选工作的是上海药研所蒋华良小组。蒋告诉记者，药物的研发过程一般分四个阶段——“药物分析—药物合成—药理研究—临床试验”，超级计算机在第一阶段即药物分析时发挥作用。主要的原理是“模拟试错”：研究人员把SARS病毒作成一种计算机可以解读的数据模型输入主机，计算机将从现存的药物库中抽取各类化合物模型，在计算机上与病毒模型在模拟状态下一一作用，如果该化合物对病毒模型有反应，即在理论上证明该化合物有抑制或杀灭病毒的可能性。接下来的试验将转到实验室中，理论上证明有效的药物是否真正能够抑制病菌，还需要在实验盘中检测和观察。

　　超算中心副主任王普勇告诉记者，同样的药物筛选正在全世界范围展开。总部设在马里兰州的全美传染病军事研究院，每天都在接收全球各地药厂提供的各种药剂，包括治疗艾滋病、流感、肝炎，甚至是抗哮喘病的药物，轮番攻打SARS病毒。