开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、研究目的及意义
现用于药物研究的靶标大约500个左右, 根据人类基因组预测,在今后可能会发现1000个以上的新靶点。现有的有机小分子（天然产物和合成化合物）大约有2000万个, 其中必定含有大量的活性化合物。如果合成或收集这些化合物, 并正对所有的靶标筛选一遍, 所花费的经费和时间是天文数字。虚拟筛选可能是今后解决此类问题的重要方法之一。人们己经收集了几乎所有小分子化合物的信息, 并构建了各种不同类型的数据库。随着结构生物学的发展, 越来越多的重要靶标分子的三维结构将被测定。另一方面, 由于计算机科学和计算方法的发展,分子对接可快速虚拟筛选上百万个分子,可以在短时间内获得活性化合物的线索, 将研究目标从几百万个化合物集中到几百个化合物, 大大提高了筛选化合物的速度和效率, 缩短新药研究的周期。
虚拟筛选是创新药物研究的新方法和新技术, 近年来引起了研究机构和制药公司的高度重视,并且已经成为一种与高通量筛选互补的实用化工具, 加入到了创新药物研究的工作流程中。虚拟筛选大大降低实验筛选化合物数量, 缩短研究周期,提高效率 节约经费对药物研究有着重要的现实意义。
二、国内外相关研究现状
近年来虚拟筛选方法发展和在新药研究中的应用受到了广泛的重视。我国虚拟筛选研究起步较早, 发展也较快, 与国际上的研究处于同一水平。目前全国已有80余家院校和研究机构建立了药物设计包括农药设计研究部门, 从事药物设计的课题组有100多个, 这些研究机构均建立了一定规模的药物设计包括虚拟筛选平台。有些研究机构如中国科学院上海药物研究所药物发现与设计中心、北京大学物理化学研究所、军事医学科学院毒物药物研究所药物设计实验室、中国科学院上海有机化学研究所计算机化学实验室、华东理工大学药物化工研究所、南开大学农药工程中心等形成了以药物包括农药设计为特色的研究方向, 在国内外产生了重要影响。十五期间, 在科技部和地方政府的支持下, 以中国科学院上海药物研究所、北京大学物理化学研究所、军事医学科学院毒物药物研究所等从事药物设计的核心单位为基础, 建设了以大规模虚拟筛选为核心的药物设计平台。该平台已经有效地服务于科研院所和制药企业, 实现了药物设计的规模化, 极大地提高了我国创新药物的研发能力。最近, 中国科学院上海药物研究所与上海交通大学、江南计算技术研究所等单位合作, 在上述药物设计平台的基础上建立了新药研发应用网格 技术平台, 将网格技术应用于虚拟筛选, 现己将上海、北京和香港地区的多个超级计算机和计算机集群等计算资源加入到网格平台, 形成了每秒超过万亿次浮点运算能力, 大大提高了虚拟筛选的速度,在将来的药物设计中将发挥重要作用。
虚拟筛选是个涉及多项密集计算任务的过程，通常会涉及数百万个化合物分子,不仅计算量很大,而且会产生海量的对接结果数据。如何对虚拟筛选所涉及的海量数据进行有效的管理分析,对提高虚拟筛选的效率、降低药物开发的成本具有重要的现实意义。而缺乏计算背景的药物研究人员往往难于掌握这些复杂的计算过程，因此在本研究中，我们希望将复杂的虚拟筛选过程进行流程化设计，建立一个基于web形式的虚拟筛选平台，为实验药物学家提供简便快捷的应用。
三、研究方法
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