■為新藥研發(fā)插上“理性設(shè)計(jì)”的翅膀

陳凱先是國(guó)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(tái)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(guó)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。”陳凱先笑著說(shuō)。

不可回避的事實(shí)是，因?yàn)榭萍妓铰浜?，包括?jì)算機(jī)在內(nèi)，當(dāng)時(shí)我國(guó)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(guó)生產(chǎn)的藥品97%以上都是仿制藥，創(chuàng)新藥基本上都是國(guó)外研制的。

從法國(guó)留學(xué)回國(guó)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(jiǎn)單地說(shuō)，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(zhǎng)期以來(lái)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(wú)能為力。后來(lái)，隨著弗萊明通過(guò)一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)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(guò)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(guò)千次、萬(wàn)次的嘗試和失敗來(lái)篩選理想的藥物，猶如大海撈針。

德國(guó)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(guò)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(lái)，法國(guó)的巴斯德研究所對(duì)百浪多息展開(kāi)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(zhǎng)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(duì)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(guò)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(wèn)。

30多年來(lái)，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(guó)該領(lǐng)域的重要研究中心，進(jìn)入了國(guó)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(guó)內(nèi)外都產(chǎn)生較大影響。陳凱先是我國(guó)該領(lǐng)域的開(kāi)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(duì)科學(xué)的追求沒(méi)有變?！标悇P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。