计算机辅助药物设计（computer aided drug design）是以计算机化学为基础，通过计算机的模拟、计算和预算药物与受体生物大分子之间的关系，设计和优化先导化合物的方法。计算机辅助药物设计大致包括活性位点分析法、数据库搜寻、全新药物设计。本中心于2011年依托于“图书馆式”虚拟实验室建设了计算机辅助药物设计平台，用于科研和教学。该平台包括数据库类单元平台、智能计算类单元平台、反应与合成设计单元平台、化学信息自动搜索引擎单元平台。

 计算机辅助药物设计平台图示

（1）实验项目

该系统设有4个功能模块，分别为数据库类单元平台、智能计算类单元平台、反应与合成设计单元平台、化学信息自动搜索引擎单元平台，共有实验项目14个，其中，必做实验项目4个，选做实验项目10个。

（2）功能

①数据库类单元平台

以常见天然产物活性成分为例，让学生在该平台单元进行成分信息查询，包含结构式、各种化学名、商品名、别名、外观性质、供货商、价格、疏水常数、质子NMR波谱信息等十八种数据项，让学生熟悉软件的使用，特别是学习NewCom3D软件使用，可作三维结构、子结构、药效团和柔性构象检索，从而。

提高药物设计能力。

②智能计算类单元平台

给予学生未知化合物，利用该平台包含的疏水常数计算软件、碳-13核磁共振谱图模拟系统、质子(H)核磁共振谱图模拟系统、红外/拉曼(IR/Raman)光谱模拟系统、结构自动命名系统、化合物致癌毒性预测系统等进行未知化合物模拟结构解析，提高学生对化合物的解析能力。与此同时引导学生学会处理分析这些海量的数据，并要求熟练掌握常用绘图分析软件如Origin 8.0、Sigmaplot 12.0 等软件的使用，提高他们对数据的分析判断的能力，有助于他们在日常工作中学会数据统计分析和绘图。

③反应与合成设计单元平台

利用计算机辅助药物设计平台的SYBYL-X 2.0药物设计模块完成经典药物的构效关系研究，让学生掌握药物构效关系研究的基本方法和思路，深刻领悟并能处理分析生物分子结构等特征。同时利用计算机辅助药物设计平台的AMBER12.0模块完成经典药物与靶点之间结合形态的认识，让学生真实地体会到药物分子是如何与受体上的靶点发生相互作用、如何引起受体结构转变产生药效，并让学生熟练掌握数据库的应用等，提高其新药研发能力。

④化学信息自动搜索引擎单元平台

以抗肿瘤药物信息收集为例，让学生熟练使用该平台单元的ChemSearch软件搜索因特网上所需有价值专业信息，并对收集信息进行快速归类处理，提高研发效率和实际工作能力。

（3）成效

目前计算机辅助药物设计已经成为药物设计中的常规方法之一，广泛应用于创新药物先导结构的发现和优化，并取得突破性进展。开展计算机辅助药物设计教学，对于培养药学专业人才、提高科研水平具有一定的意义。软件应用于我校中药学、制药工程、药物制剂专业学生的实验教学中，每年教学服务人数达500余人，实验室开放服务人数超过800人次。