计算辅助药物设计（Computer-Aided Drug Design）

覆盖蛋白质结构预测与结合位点分析、虚拟筛选与分子对接、结合自由能计算、ADMET性质预测、AI驱动分子生成、量子化学辅助与全流程整合决策7个标准化流程，为现代药物发现提供从靶点到候选分子的端到端计算支持。

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核心分析流程（7个标准化流程）

CD-RF001

蛋白质结构预测与结合位点分析

中级
2-4h

从靶点序列到三维结构预测、复合物验证与配体规范化（含手性校正）、构象系综生成、结合口袋识别与可药性评估的完整链路。

推荐工具：
AlphaFold3ColabFoldRosettaFoldYuelPocketP2RankFpocket
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CD-RF002

虚拟筛选与分子对接

中级
3-5h

涵盖基于结构(SBDD)、基于配体(LBDD)、AI加速三条筛选路径，含FBDD片段设计、共价对接、PAINS/Aggregator假阳性双屏障过滤与水分子处理策略。

推荐工具：
DrugCLIPBoltz-2DiffDockAutoDock VinaGlideRDKit
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CD-RF003

结合自由能计算与精确亲和力预测

高
4-8h

MM/PB(GB)SA端点法初筛与RBFE/ABFE炼金术法高精度计算，含FEP暗礁规避、水网络处理、滞后效应检验(Hysteresis)与不确定性量化。

推荐工具：
GROMACSAMBERBindFlowFEP-SPell-ABFEQligFEP-2Lomap
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CD-RF004

ADMET性质预测与成药性评估

中级
1-2h

覆盖理化性质、吸收、分布、代谢（含生物激活预警）、排泄与毒性全谱预测，支持bRo5分子(PROTACs/大环/分子胶)专属评估与代谢性肝毒性预警。

推荐工具：
SwissADMEpkCSMADMETlabSMARTCypDeepPKMSformer-ADMET
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CD-RF005

AI驱动分子生成与先导化合物优化

高
3-6h

扩散模型(PharmaDiff/BalancedDiff)、强化学习(REINVENT)与受限生成(LibINVENT/DiffLinker)三大范式，含3D物理合理性评估与多目标帕累托优化。

推荐工具：
PharmaDiffBalancedDiffREINVENTLibINVENTDiffLinkerJT-VAE
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CD-RF006

量子化学辅助药物设计

高
5-10h

多构象RESP电荷拟合、力场参数推导（含金属位点MCPB.py）、DFT计算、QM/MM模拟与半经验高通量(GFN2-xTB)计算，为MD/FEP提供高精度参数。

推荐工具：
GaussianORCAGFN2-xTBAntechamberMCPB.pyChemShell
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CD-RF007

全流程整合与决策支持

中高
2-4h

汇总CD-RF001~006所有流程输出，含数据归一化、不确定性量化动态权重调整、选择性指数、多标准决策分析(TOPSIS/PROMETHEE)与实验验证优先级推荐。

推荐工具：
KNIMEDeepChemBioNeMoAutoQSARPipeline Pilot
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流程间协同关系

CD-RF001 蛋白质结构预测与结合位点分析（通用基础设施，含配体手性校正）为所有下游流程提供蛋白质结构、构象系综、口袋信息与规范化的配体。

CD-RF002 虚拟筛选与分子对接（SBDD/LBDD/FBDD/共价）CD-RF005 AI驱动分子生成与先导化合物优化CD-RF006 量子化学辅助药物设计（RESP电荷输出）CD-RF004 ADMET性质预测与成药性评估（含生物激活预警）

CD-RF003 结合自由能计算（RBFE/ABFE金标准，Hysteresis检验）CD-RF007 全流程整合与决策支持（含UQ动态权重与选择性指数）

CD-RF001为基础流程，提供蛋白质结构与口袋信息；CD-RF002/004/005/006为并行功能模块，其中CD-RF005需调用CD-RF002和CD-RF004作为预言机，CD-RF006的RESP电荷输出传递至CD-RF003；CD-RF003为精确自由能计算金标准；CD-RF007整合所有流程输出，含不确定性量化动态权重调整与选择性指数评估。

核心推荐工具

自由能计算与分子动力学

GROMACSAMBERBindFlowFEP-SPell-ABFEQligFEP-2Lomap
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最新动态与计划

v

v1.3 工业级最终修订版

2026-04
  • CD-RF001 蛋白质结构预测与结合位点分析（含AF3配体手性校正与YuelPocket GNN口袋预测）
  • CD-RF002 虚拟筛选与分子对接（SBDD/LBDD/AI加速三条路径 + FBDD片段设计 + PAINS/Aggregator双屏障过滤）
  • CD-RF003 结合自由能计算（RBFE/ABFE分流 + FEP暗礁规避 + 水网络处理 + Hysteresis检验）
  • CD-RF004 ADMET性质预测（bRo5分子分流 + 代谢性生物激活/IDILI预警）
  • CD-RF005 AI驱动分子生成（扩散模型/RL/受限生成三大范式 + 3D物理合理性评估）
  • CD-RF006 量子化学辅助（多构象RESP电荷拟合 + 金属位点MCPB.py + GFN2-xTB高通量）
  • CD-RF007 全流程整合与决策支持（不确定性量化动态权重 + 选择性指数 + Tier分级推荐）
v

计划更新 v1.4

预计 2026-Q3
  • CD-RF001 整合冷冻电镜密度图辅助建模模块
  • CD-RF002 增加PROTACs三元复合物对接模块
  • CD-RF003 整合机器学习增强采样方法
  • CD-RF004 增加代谢产物预测与反应性代谢物评估
  • CD-RF005 整合合成路径规划（逆合成分析）模块
  • CD-RF006 增加量子计算辅助模块（VQE/QPE）
  • CD-RF007 增加主动学习闭环优化框架