成本降低9成！孝感“高科技”上新

8-5 梨花溅雨意笙歌来自湖北孝感槐荫论坛

在湖北省孝感市高新区

长江3D科学计算中心

凭借自主可控的百倍级超强算力

正在颠覆传统药物研发范式

7月29日，位于孝感高新区的长江3D科学计算中心，12台3D科学计算机整齐排列，阵列式灯带在机箱表面闪烁流动，伴随着低沉稳定的机器嗡鸣声，庞大的算力正全速运转。

“每台整机由512颗高性能国产芯片协同运算构成，单机算力是传统超算的100倍以上，耗电量却只有其1/150。”该中心项目总监杜康介绍，中心于去年4月开建，今年4月投产，5月顺利通过中国信息通信研究院CE-S5和CP-S5等级认证，算效和算力双双达到国内最高等级，有效破解“算不了、算不起、算不完”等三大难题。

作为国内首批实现软硬件全国产化的国家级商用科学计算中心，长江3D科学计算中心在分子动力学模拟仿真达到微秒水平，支持药物靶点发现、小分子化合物的筛选等生物医药关键环节，还可为新材料研发、高端装备设计提供高效算力支撑。

“比如研发新药，以前要约10年、10亿美元。在长江3D科学计算中心超强算力加持下，我们现在可以把研发周期缩短约90%、成本降低约90%。”杜康用一组数据解释了“超级引擎”带来的效率变革。

实现性能飞跃的秘诀在于，自主创新的国产计算内核以及3D全互联的计算架构创新。“我们采用全新的国产芯片架构，对比传统的CPU、GPU，没有交换机网络，全部以芯片立体方式构成，实现了算力强、能耗低、成本省的突破。”

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在中心展示大屏上，显示着一个蛋白质三维结构的动态变化，这是他们正在研发一款新型JAK变构抑制剂药物，有望用于治疗类风湿性关节炎、胃癌、结直肠癌以及代谢性疾病等，有数百亿元的市场前景。

该中心战略负责人张泽宇说，他们在全球首次通过计算方式，发现了全新变构位点，从三亿个虚拟化合物中发现了50个潜在变构位点活性化合物。

国内某高校科研团队历时五六年对某癌症药物分子展开研究，却始终无法成药。中心运用1台3D科学计算机开展分子动力学长时间模拟仿真，3个月即取得突破，将分子的体外活性从150微摩尔优化至200纳摩尔。目前，该小分子化合物正处于结构优化与临床前验证阶段，有望开发成为针对乳腺癌、非小细胞肺癌等肿瘤耐药问题的新型靶向治疗药物。

此外，中心还帮助该校科研团队攻克某款药物的耐药性研究瓶颈，有针对性开发新的癌症耐药结构，有望运用于增强肿瘤免疫治疗、诱导肿瘤细胞凋亡、治疗阿尔兹海默症等领域。

张泽宇介绍，中心投运以来，已服务全球200余位科学家，助力15篇国际顶刊论文发表，推动3款新药进入临床前试验阶段。今年，孝感正着手扩容3D科学计算中心，计划用3年时间将高性能计算机数量增至100台，为湖北算力规模突破20000P提供关键支撑。

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