■為新藥研發(fā)插上“理性設(shè)計(jì)”的翅膀

陳凱先是國內(nèi)最早使用計(jì)算機(jī)的藥學(xué)領(lǐng)域科研人員之一。

“上世紀(jì)80年代初，一臺計(jì)算機(jī)的體積可能要占滿整整一間機(jī)房。當(dāng)時(shí)用的德國西門子7760計(jì)算機(jī)是比較先進(jìn)的，只有軍工部門才有，我們算是借用?！标悇P先笑著說。

不可回避的事實(shí)是，因?yàn)榭萍妓铰浜螅ㄓ?jì)算機(jī)在內(nèi)，當(dāng)時(shí)我國絕大多數(shù)高科技產(chǎn)品都是進(jìn)口的。藥學(xué)領(lǐng)域同樣如此。我國生產(chǎn)的藥品97%以上都是仿制藥，創(chuàng)新藥基本上都是國外研制的。

從法國留學(xué)回國后的陳凱先，選擇了藥物創(chuàng)新研究的一個(gè)新領(lǐng)域———計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)研究。簡單地說，就是為新藥研發(fā)尋找一個(gè)“理性設(shè)計(jì)”的工具，打破長期以來藥物研究“盲目篩選”、“隨機(jī)發(fā)現(xiàn)”的老路。

看到記者丈二和尚摸不著頭腦，他舉了青霉素和磺胺藥發(fā)現(xiàn)的例子。

100多年前，人類在致病細(xì)菌面前顯得無能為力。后來，隨著弗萊明通過一個(gè)偶然的機(jī)會發(fā)現(xiàn)了青霉素，一系列抗菌素相繼發(fā)明，致病細(xì)菌才“屈服了”。

但是過程之艱難讓人難以置信！

因?yàn)槊恳环N藥物都有一個(gè)化學(xué)分子式，但并不是所有化學(xué)分子式都能成為有效治病的藥物。最初人們是通過千次、萬次的嘗試和失敗來篩選理想的藥物，猶如大海撈針。

德國藥物學(xué)家多馬克就是這個(gè)找藥大軍中的一員。

1932年，多馬克經(jīng)過上千次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)了一種名為“百浪多息”的化學(xué)合成染料可以殺滅鏈球菌，并在女兒感染鏈球菌生命垂危之際冒險(xiǎn)試用，終獲成功。后來，法國的巴斯德研究所對百浪多息展開全面研究，最終發(fā)現(xiàn)其殺滅鏈球菌的有效結(jié)構(gòu)是磺胺———從此磺胺類抗菌素誕生了。

可這種“長期尋找、偶然得之”的新藥研發(fā)方式效率太低了。有些藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)稍有變化，對某種疾病的療效就可能喪失，或者從高效變成了低效，當(dāng)然也可能相反。

“如果通過理論計(jì)算建立一個(gè)定量的構(gòu)效關(guān)系，不就可以建立新藥研發(fā)的‘理論模型’，可以從化學(xué)結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)新藥了嗎？”陳凱先反問。

30多年來，陳凱先和研究團(tuán)隊(duì)、學(xué)生一起，在計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域取得了一系列重要成果：中科院上海藥物研究所“藥物發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)中心”已經(jīng)成為我國該領(lǐng)域的重要研究中心，進(jìn)入了國際先進(jìn)的行列；他們發(fā)展了一批藥物設(shè)計(jì)的新技術(shù)和新方法，一些經(jīng)計(jì)算機(jī)“虛擬篩選”和分子設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)的新藥進(jìn)入了臨床研究，在國內(nèi)外都產(chǎn)生較大影響。陳凱先是我國該領(lǐng)域的開拓者之一。

“興趣是最好的老師，我的專業(yè)雖然發(fā)生了一些變化，可自始至終我對科學(xué)的追求沒有變。”陳凱先謙虛地表示，他希望后繼者有更大突破，也希望更多的年輕人投入到這個(gè)領(lǐng)域。