多措并舉,達索系統(tǒng)交出抗“疫”答卷

文/e-works首席記者王陽

達索系統(tǒng)上周發(fā)布的財報顯示,2020年第一季度全球收入增長17%。其中生命科學領域增長了6倍,這主要來自于早前收購的Medidata業(yè)務。

打開達索系統(tǒng)官方網(wǎng)站,頂部有這樣一行文字鏈——DiscoverhowDassaultSystèmesisaddressingCOVID-19challengeswithourpartnersandcustomers.工業(yè)軟件巨頭達索系統(tǒng),正不遺余力投入到抗擊新冠疫情的戰(zhàn)“疫”中。

達索系統(tǒng)上周發(fā)布的財報顯示,2020年第一季度全球收入增長17%。其中生命科學領域增長了6倍,這主要來自于早前收購的Medidata業(yè)務。

“隨著對Medidata整合的深入,達索系統(tǒng)服務領域正從航空、船舶、汽車以及建筑、鐵路、道路等領域,進一步延伸至生命科學、醫(yī)療與大健康領域,并逐步構(gòu)建三大領域的生態(tài)體系,”達索系統(tǒng)大中華區(qū)總裁張鷹接受e-works記者采訪時說。

對于深耕生命科學與醫(yī)療行業(yè)的舉措,達索系統(tǒng)董事會副主席兼首席執(zhí)行官BernardCharlès甚至將其稱之為——達索系統(tǒng)即將開啟的又一個新紀元。

從某種意義上來說,此次突發(fā)的新冠疫情,無意中給了達索系統(tǒng)向生命科學與醫(yī)療領域轉(zhuǎn)型一次考驗。

在其交出的答卷中,除了可以支撐世界各地的團隊在線協(xié)作,保證業(yè)務的連續(xù)性,3DEXPERIENCE平臺還可以實現(xiàn)學生和專業(yè)人士進行在線學習。更重要的是,達索系統(tǒng)技術(shù)被直接應用到包括醫(yī)院建設、病毒傳播、病毒機理研究、藥物虛擬篩選等各個場景。張鷹說,“達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺正在為新冠疫情帶來的挑戰(zhàn)尋找各種創(chuàng)造性的解決方案”。

通過仿真技術(shù)預測病毒傳播

雷神山醫(yī)院作為專門收治新型冠狀病毒肺炎患者的傳染病醫(yī)院,14天的施工周期創(chuàng)造了讓世界震驚的“中國速度”,同時,也見證了“中國速度”背后科技創(chuàng)新的力量。

在一封來自中南建筑設計院的感謝信中,提到該設計院運用達索系統(tǒng)的XFLOW軟件,一方面模擬了室內(nèi)氣流組織和污染物擴散,另一方面模擬了室外廢氣排放對周圍環(huán)境的影響。形成了一套有效的CFD技術(shù)方案,為雷神山等類似傳染病醫(yī)院的設計規(guī)劃提供了有利的技術(shù)支撐。

作為雷神山醫(yī)院設計工作的承擔方,中南建筑設計院一直把避免相關(guān)環(huán)境污染作為重點設計考量,尤其是對于如何把院內(nèi)交叉感染降到最低、避免對醫(yī)院外部的社區(qū)群眾和周邊環(huán)境造成影響,作為設計考量中的重點。

張鷹告訴記者,在雷神山設計建設期間,他每天頻繁地與中南院負責人、達索系統(tǒng)技術(shù)團隊、上海超算中心交流探討——希望把項目進程推動地更快一些。

在極短的時間里,基于SIMULIAXFlow軟件,實現(xiàn)了雷神山醫(yī)院的室內(nèi)、室外流體仿真及其他項目的仿真計算。中南建筑設計院利用該軟件結(jié)合現(xiàn)場實施特點,討論制定常規(guī)暖通安裝方案,進行流體力學仿真計算,并根據(jù)計算結(jié)果最終確認對污染物濃度控制最好、能及時將病人呼出污染物送至排風口的解決方案。同時,還可依據(jù)此仿真結(jié)果,給現(xiàn)場醫(yī)護人員提出一些站位、操作等方面的建議意見,這不僅能最大限度地減少醫(yī)護人員交叉感染,也為未來建設更多的醫(yī)院提供參考。

事實上,仿真技術(shù)在抗擊新冠疫情過程中發(fā)揮的作用不僅如此。

眾所周知,新冠病毒傳播蔓延期間,在公眾場合打噴嚏或咳嗽是一個看不見的“定時炸彈”,包括氣溶膠在內(nèi)的攜帶病毒的污染顆粒會分布到周圍空間中,精準的仿真空氣中的氣溶膠分布就變得非常重要。

據(jù)了解,達索系統(tǒng)的CFD技術(shù)團隊基于“打噴嚏和咳嗽時粒子的傳播方式”開展了各項研究,包括:如何在飛機上更好的安置乘客,以便更好地防止乘客生病時的交叉污染;與麻省理工學院合作,幫助設計一種防護罩,以便在為患者插管時保護醫(yī)生等等。

助力智能互聯(lián)醫(yī)院開發(fā)與建設

雷神山醫(yī)院的通風系統(tǒng)案例,證明了對病毒的污染與擴散進行仿真的重要意義。這一成功建設經(jīng)驗,也啟發(fā)著全球其他的醫(yī)療機構(gòu)。

亞洲一體化設施管理企業(yè)埃頓集團,就準備基于達索系統(tǒng)技術(shù),快速建設醫(yī)療機構(gòu)以滿足多個國家的迫切需求。

在這項合作中,雙方將全面采用數(shù)字孿生體驗,為新醫(yī)院建設提供設計、建造、運營全生命周期解決方案;而達索系統(tǒng)的3DEXPERIENCE平臺也將貫穿整個項目建設周期,實現(xiàn)多學科一體化協(xié)作。

為此,埃頓集團和達索系統(tǒng)組建了一個專門從事醫(yī)療設備、工程建造的聯(lián)合團隊,為有迫切需求的國家提供解決方案。

項目完成后,雙方可以提供一個虛擬協(xié)作環(huán)境,員工和供應商均可使用醫(yī)院的數(shù)字孿生來優(yōu)化空間規(guī)劃、模塊設計、負壓隔離室以及其他功能,同時對制造過程和設備進行仿真,并針對建造工作開展培訓。在醫(yī)院建成之后,該解決方案還將繼續(xù)用于數(shù)字資產(chǎn)管理,通過整合醫(yī)院設施與尖端醫(yī)療設備,以監(jiān)控數(shù)字化衛(wèi)生流程和醫(yī)院地面機器人。

加速病毒研究和藥物創(chuàng)新

在抗擊疫情過程中,對病毒的作用機理研究同樣至關(guān)重要。通過篩選潛在的可能藥物,確定藥物蛋白質(zhì)靶標,對于鑒定有效藥物并開發(fā)疫苗以防止進一步的病毒傳播具有深遠意義。

蛋白質(zhì)靶點的確認是找尋有效藥物的第一步。通常情況下,當一種病毒出現(xiàn)時,其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)并不明確,科研人員必須進行同源建模才能獲得該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息。同源建模使用與目標蛋白具有同源性的已知蛋白結(jié)構(gòu)作為模版,通過計算機模擬根據(jù)一級序列預測其三維空間結(jié)構(gòu)的方法。是當前階段對基于X射線晶體學和核磁共振波譜學的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)實驗測定方法的有效補充。

藥物虛擬篩選是找尋有效藥物的第二步。在獲取蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)后,許多分子建模等虛擬篩選方法能夠幫助科研工作者鑒定具有高度特異性和功效的藥物。當前緊迫形式下,老藥新用是最經(jīng)濟有效的治療策略。虛擬篩選方法(包括分子對接和藥效團建模)非常適合識別潛在候選藥物并對其進行優(yōu)先排序,以進行進一步研究和優(yōu)化。

達索系統(tǒng)的BIOVIADiscoveryStudio,可以在病毒作用機理研究方面提供很好的支撐。作為已被廣泛認可的成熟算法和世界一流的計算機技術(shù),BIOVIA能夠為藥物研究人員提供包含先導化合物篩選,基于結(jié)構(gòu)和片段的藥物設計,虛擬配體篩選和ADME和毒性預測等功能的完整工具組合。

值得一提的是,達索系統(tǒng)還為參與SARS-CoV-2相關(guān)研究的學術(shù)研究人員免費提供BIOVIADiscoveryStudio六個月的許可,以幫助他們快速尋找針對病毒的有效候選藥物。

后記:

回顧達索系統(tǒng)上一個戰(zhàn)略周期的重要舉措,是2012年推出3DEXPERIENCE平臺,轉(zhuǎn)型為致力于3DEXPERIENCE技術(shù)的科技公司。過去8年里,達索系統(tǒng)持續(xù)不斷在推動3DEXPERIENCE平臺的應用與落地。

而近期多措并舉的抗“疫”實踐,證明了達索系統(tǒng)不僅可以提供領先的工業(yè)軟件,還可以作為創(chuàng)新的催化劑,將軟件技術(shù)從物質(zhì)世界延伸到生命科學領域,促進產(chǎn)品、自然與生命的和諧。

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