沈阳药科大学国家药物创新综合性平台检验检测中心扩大技术装备更新改造项目（三十六）招标公告

软件1

1、软件主要技术要求

1)   ▲软件必须是统一完整的计算平台，即所有功能模块必须在唯一且相同的界面下使用。

2)   软件必须能够实现在同一基本环境中方便搭建药物分子、纳米、催化剂及复合材料等模型，动态显示计算结果；

3)   软件必须支持标准的客户端/服务器结构，两端同时至少支持Windows和Linux两种操作系统，必须可以同时在Windows和Linux操作系统下运行计算任务；

4)   软件模块必须可同时包含量子力学、分子力学动力学、高分子及介观模块方法、晶体学等模拟方法，软件各模块之间可以实现无转换直接数据共享。

5)   ▲为保证系统的安全性、可维护性和保密性，软件在运行时只允许使用一个许可证加密文件，并且能够在局域网内浮动运行。

6)   ★要求软件的所有模块必须为永久使用权，提供一年免费升级。

7)   要求提供教育科研版、教学版。

2、软件具体功能参数要求

1)   要求可用来搭建分子、晶体、界面、表面及高分子材料结构模型，也可以构建样式各异的纳米团簇、介观尺度的结构模型等。

2)   ★要求提供采用原子轨道线性组合的方法描述体系的量子力学程序。

3)   要求提供使用平面波赝势的方法的量子力学程序。

4)   要求能预测NMR化学位移和电场梯度张量。

5)   要求提供一款融合了密度泛函方法准确性和紧束缚方法高效性的半经验量子力学程序。

6)   ▲要求将量子力学方法和分子力学方法结合在一起，能够计算大体系的各种性能。

7)   要求能建立各种复杂无定型体系的模型，并对其主要性质进行预测。

8)   ▲要求提供一个支持对凝聚态材料进行原子水平模拟的力场。

9)   要求提供经典分子力学工具，可以对分子或周期性体系进行快速的能量计算及可靠的几何优化以及动力学模拟，可以实现模拟淬火、退火等功能。

10)  要求提供一款采用蒙特卡罗模拟退火方法搜索吸附质在基底材料上的最低能量吸附构象的程序。

11)  要求提供一款基于巨正则蒙特卡洛方法预测单一或混合组分在微孔材料和介孔材料中吸附的程序。

12)  要求提供基于分子力场的晶格模拟程序，可以进行几何结构和过渡态的优化，离子极化率的预测，以及分子动力学计算。

13)  要求提供一款以力场为基础，采用扩展的Flory-Huggins模型估算二元混合物体系相容性的程序。

14)  要求提供一个包含粗粒化分子动力学以及耗散粒子动力学两种方法，并以软凝聚态材料为主要研究对象的介观模拟工具。

15)  要求提供一款基于动态平均场密度泛函方法的介观模拟程序，主要用于复杂流体，包括聚合物熔体和混合体系在介观尺度的动力学研究。

16)  ▲要求能模拟晶体材料的XRD、中子以及电子等多种粉末衍射图谱。

17)  要求提供一套可以从高质量的粉末衍射数据确定晶体结构的完整工具。包括粉末指标化、Pawley精修、解结构以及Rietveld精修。

18）要求提供一个通过材料晶体结构预测其晶粒形貌的工具。它可对特定添加剂、溶剂以及杂质存在下的晶体形貌研究提供帮助。

软件2

1、详细配置要求

1)   要求至少20个tokens库，至少5年使用权含5年软件升级，包含以下模块：Canvas, ConfGen, Core Hopping, Epik, Glide, LigPrep, Jaguar, Jaguar pKa, MacroModel, Phase, Prime, QikProp, SiteMap。

2)   ▲要求一个GPU license，5年使用权含5年软件升级。

3)   要求提供界面 License，5年使用权含5年软件升级。

2、主要技术指标

1)   提供药物靶标结构模建功能，模建时序列比对需提供Blast和PSI-Blast两种方法，蛋白家族认证时使用HMMER/Pfam方法。软件在确定模版时可以考虑家族信息。靶标Loop区预测采用从头预测的方法；

2)   要求动力学功能，支持在GPU上运行，并提供随机动力学和分子动力学两种优化方法。使用立方体、斜方体、截角八面体、菱形十二面体和任意三斜模拟盒在周期性边界条件下执行显式溶剂模拟，并可用于在各种条件下对显式膜系统进行建模。

3)   提供以下算法评价靶标蛋白结构的合理区和不合理区：RamachandranPlot；PeptidePlanarity；StericClashes；BondLengthDeviations；BondAngleDeviations；BackboneDihedrals；SidechainDihedrals；G-factorSummary；AverageB-factors；GammaAtomB-factors；SidechainPlanarity；ImproperTorsions；C-alphaStereochemistry；MissingAtoms；

4)   对接模块，针对靶标结构可以实现高通量虚拟筛选，在虚拟筛选过程中，根据时间和精度的需要，软件提供三种对接模式：最快的模式可以2秒筛选一个配体；中等精度模式可60秒内筛选一个配体；最高精度模式可5-10分钟筛选一个配体。软件在虚拟筛选时可以加入配体性质过滤器，过滤器可以是分子量、反应官能团、ADME性质等，将不符合条件的配体从库中排除。对接时要求打分函数包含靶标活性位点疏水面的计算，既可以考虑熵的变化也考虑焓的变化。软件在虚拟筛选时能预测反应官能团而有效发现结果中的假阳性。

5)   软件提供工具构建配体分子，配体分子应包括有机化合物、肽、核酸或者多糖分子；

6)   ▲软件提供共价对接功能；

7)   软件可以根据靶标配体的结构和活性生成药效团；

8)   可以预测药物靶标配体的ADME性质预测，能够在对接过程中，对整个数据库，或者单个分子计算ADME性质。

9)   计算的ADME性质包含反应官能团（引起对接结果的假阳性和生物体内毒性问题）、药物针对中枢神经系统的活性、药物封闭HERG K+通道的IC50值、药物的血脑屏障及血脑屏障模型MDCK细胞的渗透性；药物的皮肤渗透性、可能的代谢反应的数量、药物和人的血清白蛋白的结合能力、口服药物的吸收性、药物从皮肤吸收到血液的最大渗透率等等；

10)  提供母核跃迁功能改造小分子化合物；

11)  提供基于结构的药效基团方法，可用于快速筛选数百万种化合物（软件不提供化合物库，化合物库需要客户自行准备），从而获得了基于配体和结构的药物设计方法的优势。

12）所有软件功能必须在统一图形操作界面下运行，要求提供5年的软件使用权限，并且包含5年的软件升级；

软件3

1、软件总体技术要求

1)  ▲软件必须是统一完整的计算平台，即所有功能模块必须在唯一且相同的界面下使用。

2)  软件是国际通用、技术成熟的商用软件，所有功能模块为原厂商开发并整合在统一的软件图形界面下使用。

3)  软件为标准“客户端-服务器”结构，两端可同时至少支持Windows和Linux操作系统，所有模块都支持工作流技术。

4)  所有模块必须能实现数据共享，同时能够在局域网上浮动运行。为保证全部软硬件系统的安全性、可维护性和保密性，所有模块在运行时只允许使用一个许可证加密文件。

5)  ▲具有同源建模、分子对接、蛋白质设计、分子动力学模拟、QM/MM计算、药效团模型、QSAR模型、TOPKAT、PharmaDB等功能模块。

6)  ★要求软件的所有模块必须为永久使用权，提供一年免费升级。

7)  要求提供教育科研版、教学版。

2、 软件功能模块技术要求

1)提供核心基础模块包，实现基本的分子结构显示、分子构建、结果分析、Perl脚本编程、任务管理等工具，基于工作流平台实现软件所有模块之间的无缝操作链接流程。核心基础模块包主要功能包括：可视化界面，服务器/客户端可安装在同一台机器上，提供化学/生物学数据显示、模拟/分析、构建三维分子、展示动态变化、三维作图及许多其它功能；包含经典的分子力学和动力学模拟工具，要求商业版本且与上述可视化界面完美结合，可通过可视化界面或者命令行两种方式提交并完成计算任务，并包括基于CHARMm力场的半柔性分子对接工具；蛋白质、肽类和核酸结构搭建、修改和分析的工具；可针对模建结果，进行蛋白质氨基酸侧链和loop区的优化，提高模建结果的合理性；包括分子动力学模拟计算及其计算结果图形分析工具，能够分析和显示蛋白质、蛋白质与配体复合物的分子动力学轨迹文件；基于自由能微扰方法精确计算小分子化合物组合库的相对结合自由能；化合物和药效团叠合并打分评估，为结构修饰和改造提供信息；提供多样、完全且快速的构象模型生成工具，可产生化合物的多构象模型；可进行QM/MM计算；密度泛函量子力学计算工具，计算分子中与电子相关的描述符。

2)提供基于小分子的设计工具包，主要功能包括：提供通过化学结构预测吸收、分布、代谢、排泄（ADME）和毒理性质的计算模型；化合物毒性预测工具，通过化合物的二维信息及高质量的QSAR模型，同时利用“最佳预测空间”评估验证技术，对各类有机化合物的毒理性质进行预测；建立Catalyst HipHop和HypoGen药效团模型和管理药效团数据库，搜索药效团数据库；自动的药效团产生工具，包括三种生成药效团模型的方式；基于受体结构反推与受体相作用的小分子的药效团模型；基于配体三维结构产生药效团模型和基于受体-配体复合物结构产生药效团模型；定量构效关系研究，可以快速计算近千种的分子拓扑描述符、分子指纹等基本性质，并进行分析和统计建模；可使用贝叶斯模型、遗传算法、偏最小二乘法以及多元线形回归等多种统计方法；可设计和选择虚拟组合库。

3)提供基于受体结构的小分子设计工具包，主要功能包括：提供多种CHARMm力场，可优化DNA、RNA、糖类、脂质、蛋白、多肽及小分子模型的高级力场参数；产生全新的小分子或对已有母核进行侧基改造；融合蛋白侧链优化、多种对接方法、配体多构象生成等多种方法，使用经典的CHARMm力场进行柔性对接；将柔性配体快速对接到受体相互作用区的对接；基于Ludi受体结构的全新小分子设计；基于MCSS片断的小分子设计。          

4)提供蛋白质模建工具，主要功能包括：对蛋白家族序列分析、结构比对、进化踪迹分析；自动同源蛋白建模；评价蛋白质一级结构和三维结构模型是否相容；生物信息学序列搜索、分析工具；提供对X射线晶体学实验数据到结构构建和精修的全套工具和工作流程；基于经典的蛋白-大分子对接及优化后的算法程序，通过可视化界面调用，快速而准确的预测蛋白-大分子复合物结果，并可对结果进行聚类分析；基于AggMap、SCM识别生物大分子中容易产生聚集效应的表面区域位点及区域大小，继而预测突变位点以提高蛋白质的稳定性。

5)▲提供反向对接程序，主要功能包括：支持从 PDB、AlphaFold数据库抓取、清洗与标准化蛋白结构；内置“人源-疾病-通路”三层级注释体系，可一键生成面向中药研究的专属反向对接靶标库（≈ 15,000 结构）；提供去冗余、侧链补全、能量最小化、结合位点预测等预处理流程，确保后续对接精度。单分子/多分子批量模式无缝切换，多个化合物 vs 全库靶标的并行对接；集成 DS LibDock、CDOCKER、GOLD三种算法，自动推荐最佳打分函数组合，兼顾精度与效率；结果以交互式图表，支持直接导出高清图表与可视化脚本。

软件4

1)   要求提供可视化、分析、分享与交互。

2)   要求提供蛋白与配体结构准备工作流。

3)   要求支持XED力场与OpenFF力场进行比较的几何优化。

4)   要求支持单核心与本台机器不限核心数的分子对接计算，支持标准对接、模板对接、共价对接；支持蛋白构象系综对接。

5)   要求提供python GUI界面：通过python进行自动操作。

6)   要求用XED力场计算蛋白的静电（正、负相互作用势）、Vdw势、疏水势，可以用来研究蛋白结构特点，蛋白设计、指导设计场互补的配体。

7)   ★要求基于XED场的静电互补性分析，可以定量的了解蛋白-配体的静电互补性，为配体或蛋白设计提供指导。

8)   要求基于XED场的配体形状与静电叠合工具，可用于虚拟筛选、配体设计、QSAR分析、FEP计算等。

9)   ▲要求分析、管理配体构象，比如用QM、基于统计的扭转角分析等来确保生成的构象是合理的。

10)  要求基于CSD扭转角数据库的构象质量打分工具（需要CCDC的license支持），可以发现3D结构的不合理之处。可用于构象分析、分子对接、分子叠合等虚拟筛选后包含的高能构象，这些构象是虚拟筛选假阳性的主要原因。

11)  要求内置不少于120个化学反应，可以根据你提供的化学试剂，用这些反应生成虚拟的化合物库，确保这些化合物是你可以合成的，并用于后续的分子设计与虚拟筛选。

12)  ▲要求提供分子结构衍生化工具。从一个化合物出发，可以对分子行进行结构修饰以用用于苗头到先导或先导化合物的优化。

13)  要求对系列化合物进行基于R基团的分析，以了解这些化合物公共母核、可变侧链、已经探索过的化学空间、提示尚未被探索过的化学空间、R基团SAR等等。

14)  要求提供活性悬崖分析工具，从2D、3D角度分析结构微小改变导致活性变化的原因。

15)  ▲要求提供一种定性SAR分析工具。

16)  要求提供支持向量机、随机森林、高斯过程、kNN、多层感知机等机器学习与深度学习方法，支持自动生成2D与3D描述符，用来建立2D/3D-QSAR模型（回归与分类）。支持自动模式，可以自动用各种模型探索，然后保留最佳的方法，还支持多个方法一致性的模型。除此之外，还支持PCA与PLS的3D-QSAR。

17)  要求当缺乏蛋白-配体复合物结构时，可以用FieldTemplater从几个结构不同但是结合于同一口袋的配体出发建立静电与形状相似的“药效团”模型，以预测这些化合物潜在的生物活性构象。

18)  ▲要求内置现代的量子力学计算工具，可以用来进行几何优化、分子静电分析、构象能计算、溶剂化自由能计算、分子力场自动拟合，结构构象张力能计算。

19)  要求支持快速的单点MM/GBSA与基于MD轨迹的MM/GBSA方法进行结合自由能预测，用于同系物的优先级排序。

20)  要求提供同源建模服务器，实现从序列到3D结构的预测。

21)  ★要求提供高精度的分子动力学模拟预测水合位点及其热力学性质计算，可以用来指导基于结构的设计与虚拟筛选。

22)  要求提供基于格点的水合位点及其热力学性质计算，可以用来为分子动力学模拟、FEP计算结合自由能等提供高质量的蛋白结构准备工作。

23)  要求高精度的绝对结合自由能计算方法。

24)  ▲要求提供蛋白结合位点预测工具，并对潜在的结合位点打分，评估可成药行。追踪分子动力学模拟轨迹结合口袋的形状变化。

25)  ★要求提供自动化配体力场生成工具。分子动力学模拟与FEP计算等依赖精确的配体力场，该模块提供了基于QM与深度学习势的配体分子力场生成工具。

26)  要求提供分子动力学模拟工具，支持GCNCMC水分子增强采样。

27)  要求提供相对结合自由能计算工具，支持基于QM与深度学习势的自动配体参数生成，支持GCNCMC水分子增强采样，支持本地与云资源至少200张GPU卡。

28)  要求提供命令行界面，提供python编程库以及命令行版本。

29)  提供单机版，授权给指定用户，指定用户及其课题组成员（不超过10人）可用。

30）授权有效期：授权之日起5年，且5年内支持免费升级。

软件5

1、计算软件功能要求：

1)   支持分子力学计算，包括Amber、Dreiding和UFF力场；

2)   支持半经验方法，包括CNDO/2、INDO、MINDO3、MNDO、AM1、PM3、PM3MM、PM6、PDD、PM7；

3)   ▲支持量子化学从头算方法；

4)   EOMCC 耦合簇运动方程(EOM-CC)方法支持结构优化。

5)   支持纯密度泛函方法计算中使用基组的密度拟合技术；

6)   支持纯密度泛函方法计算中使用通用长程校正方案(LC)；

7)   ▲支持杂化密度泛函方法，M08 family, MN15, MN15L等泛函；

8)   支持双杂化密度泛函方法，DSDPBEP86, PBE0DH及PBEQIDH；

9)   支持将分子内各个片段的初始猜测整合为对整个分子的初始猜测；

10)  支持ONIOM分层计算方法；支持HF、DFT和ONIOM(MM:MO)等级下的BOMD和ADMP分子动力学计算；

11)  支持红外、拉曼、共振拉曼、核磁、振动圆二色等基态光谱的计算，VCD及ROA光谱支持非谐振计算；

12)  支持激发态的几何构型优化和频率分析，激发态计算支持解析频率、过渡态优化(TS)及内禀反应坐标计算(IRC)；

13)  支持溶液中指定态的激发或者去激发计算，激发态电荷转移分析；

14)  支持电子振动光谱计算

15)  支持量子化学组合方法：Gn、CBS系列和W1系列方法；

16)  支持Linux系统。

2、可视分析软件要求

1)   显示分子结构及相关信息

2)   提供各种建模方式、模板和坐标

3)   计算设置和运行

4）  显示化学计算软件的计算结果、数据和图形；支持Windows系统。

软件6

1)   可计算几何性质、电子性质、状态方程和力学性质、表面性质、光学性质、磁学性质、材料激发态（GW准粒子修正）

2)   支持从头分子动力学模拟并能够计算电声耦合；

3)   ▲支持多种泛函包括：AM05、PBEsol、PBE、rPBE、BLYP、HSE06、PBE0、B3LYP、vdW-DF、vdW-DF2、revTPSS、TPSS、M06-L；

4)   支持Screened Exchange和Hartree-Fock等非局域相互作用方法；支持OpenMP和MPI混编，OpenAcc支持GPU；支持介电相关杂化泛函（DDH/DSH）；

5)   能够基于Space-time计算极化率，适用于研究大体系；能够应用Space-time算法（Low Scaling ACFDT/RPA）得到精确的能量、力和声子谱；

6)   能够应用Space-time算法在ACFDT/RPA理论层面上自动优化原子位置；能够应用Moeller-Plesset微扰理论（MP2）得到精确能量；

7)   支持on-the-fly机器学习力场；

8）  要求三年内提供小版本免费升级。

客户端

1)   要求提供不低于8核处理器以及提供一块不少于8G显存的显卡

2)   要求提供不少于512GB SSD硬盘以及提供不少于32G内存

3)   要求配套不小于27寸电脑显示器及键盘鼠标

4）  要求数量：3套（每套含主机、显示器、键盘、鼠标）