以智能算力助推AI制藥 阿里云全球AI生物智藥大賽火熱進(jìn)行中

醫(yī)藥行業(yè)有個(gè)“雙十定律”—— 一種新藥的誕生，至少需要投入十年時(shí)間和十億美金。近年來(lái)，制藥成本更是大幅提升，而收益卻持續(xù)走低。

在此背景之下，AI開始逐步參與到從藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)到臨床試驗(yàn)的藥物研發(fā)全流程中。

行業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨镭叫杷懔χ?/p>

AI制藥通過高通量試錯(cuò)提高了藥物設(shè)計(jì)和篩選的成功率，優(yōu)化流程并降低人力成本，大幅縮短了研發(fā)時(shí)間，提高研發(fā)成功率，被視為醫(yī)藥研發(fā)的突破口，也成為了資本競(jìng)相逐鹿的風(fēng)口。

在2017-2021年間，創(chuàng)新藥領(lǐng)域的AI制藥企業(yè)融資事件達(dá)199起，融資金額合計(jì)近百億美元，在2022年上半年也有45起，累計(jì)融資金額達(dá)17.6億美元。

另一方面，《以臨床價(jià)值為導(dǎo)向的抗腫瘤藥物臨床研發(fā)指導(dǎo)原則》、《關(guān)于促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的指導(dǎo)意見》等一波利好政策的相繼出臺(tái)，進(jìn)一步推動(dòng)了AI制藥產(chǎn)業(yè)變革和加速發(fā)展。

但目前AI制藥仍存在數(shù)據(jù)量不足、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊、算法精度不高、算法無(wú)法滿足需求、算力不夠等諸多障礙，亟需數(shù)據(jù)、算法、算力方面的提升和突破。

其中最關(guān)鍵的算力問題，很大程度上制約了AI制藥的快速發(fā)展。比如計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)，無(wú)論是靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、化合物合成等藥物發(fā)現(xiàn)階段，還是化合物篩選等臨床前研究階段，都需要強(qiáng)大的算力作為支撐。

為了尋求算力的支撐和突破，很多新藥研發(fā)和AI制藥企業(yè)都不約而同地將目光轉(zhuǎn)向了“上云”。

云計(jì)算和AI技術(shù) 成破局關(guān)鍵

日前，深勢(shì)科技的新一代藥物計(jì)算設(shè)計(jì)平臺(tái)Hermite正式發(fā)布，為藥物研發(fā)工作者提供CADD中數(shù)據(jù)、算法、算力三位一體的一站式解決方案。

因?yàn)閷?duì)算力的需求十分明確，深勢(shì)科技一開始就選擇了在云上構(gòu)建業(yè)務(wù)，采用阿里云彈性高性能計(jì)算E-HPC集群為客戶快速部署業(yè)務(wù)，利用云的彈性伸縮能力最大化利用計(jì)算資源，以最高的性價(jià)比完成有效的計(jì)算。

通過Hermite平臺(tái)和阿里云彈性高性能計(jì)算E-HPC集群，深勢(shì)科技平均每條管線的合成規(guī)模由上千縮小到數(shù)十，降低了合成成本，減少了定制合成的等待時(shí)間，管線推進(jìn)到臨床前候選化合物的時(shí)間也縮短了一半。

無(wú)獨(dú)有偶，專注于基因檢測(cè)和精準(zhǔn)醫(yī)療的生命醫(yī)學(xué)企業(yè)圣庭醫(yī)療也通過上云優(yōu)化了傳統(tǒng)IDC集群的數(shù)據(jù)可靠性、運(yùn)維成本及效率問題，基因比對(duì)與分析效率提升了70%。

近年來(lái)，圣庭醫(yī)療業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)快速，服務(wù)器與運(yùn)維成本急速上升，IDC數(shù)據(jù)中心已跟不上企業(yè)的發(fā)展速度和需求。阿里云在彈性高性能計(jì)算E-HPC集群上實(shí)現(xiàn)Slurm業(yè)務(wù)工作流dependency與自動(dòng)伸縮的結(jié)合，為圣庭醫(yī)療有效提升了計(jì)算效率，降低了使用成本。

今年5月，晶泰科技的智能化自動(dòng)藥物發(fā)現(xiàn)平臺(tái)借助阿里云的醫(yī)療AI，讓正大天晴高難度抗腫瘤新藥項(xiàng)目的時(shí)間比原計(jì)劃縮減了50%。晶泰科技首席科學(xué)官?gòu)埮逵钪赋?，AI制藥可以助力提高試錯(cuò)探索的速度并降低成本，為藥企的創(chuàng)新轉(zhuǎn)型與降本增效提供強(qiáng)大助力。

日前，阿里云還推出了全棧智能計(jì)算解決方案“飛天智算平臺(tái)”，可將計(jì)算資源利用率提高3倍以上，AI訓(xùn)練效率提升11倍，推理效率提升6倍。深勢(shì)科技采用了飛天智算平臺(tái)之后，已將集群性能優(yōu)化提升超過100%，讓分子動(dòng)力學(xué)仿真模擬訓(xùn)練效率提升了5倍。

在云廠商瞄準(zhǔn)這一快速增長(zhǎng)的賽道外，眾多軟硬件公司也紛紛發(fā)力。為了加速藥物研發(fā)中的計(jì)算和AI應(yīng)用，NVIDIA 推出了NVIDIA Clara Discovery平臺(tái)，該平臺(tái)集GPU 加速及優(yōu)化的框架、工具、應(yīng)用和預(yù)訓(xùn)練模型于一體，專為支持跨學(xué)科工作流而構(gòu)建，可幫助科學(xué)家和研究人員更快地將藥物投放市場(chǎng)，并為疾病機(jī)制研究提供新的可能性。

在9 月份的GTC大會(huì)上，NVIDIA推出了 BioNemo，這是一款基于 NVIDIA NeMo Megatron 構(gòu)建的應(yīng)用框架和云服務(wù)，用于在超級(jí)計(jì)算規(guī)模下訓(xùn)練和部署大型生物分子 Transformer AI 模型，為蛋白質(zhì)、DNA 和簡(jiǎn)化分子線性輸入規(guī)范 (SMILES) 的語(yǔ)言而設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加速了AI在制藥和生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

不難發(fā)現(xiàn)，在云計(jì)算與AI技術(shù)的加持之下，生物制藥產(chǎn)業(yè)的效率獲得了極大提升，AI輔助廣譜抗體藥的設(shè)計(jì)，也已成為業(yè)界公認(rèn)的圣杯。

全球AI生物智藥大賽 助推行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

為進(jìn)一步推動(dòng)云計(jì)算、AI與生物制藥、生命科學(xué)領(lǐng)域的交融與發(fā)展，為人類更好的生活和生命質(zhì)量迎難而上，持續(xù)發(fā)掘行業(yè)優(yōu)秀人才和團(tuán)隊(duì)，阿里云天池大賽與NVIDIA和角井科技共同發(fā)起了“云上進(jìn)化”的2022全球AI生物智藥大賽。

比賽分為“基于AI算法的SARS-CoV-2廣譜中和抗體藥物設(shè)計(jì)”和“抗原抗體結(jié)合Epitope和Paratope精準(zhǔn)確定”兩個(gè)賽道。本次大賽邀請(qǐng)到了哈佛大學(xué)統(tǒng)計(jì)系終身教授、清華大學(xué)統(tǒng)計(jì)研究中心創(chuàng)始人、角井科技創(chuàng)始人劉軍，中國(guó)工程院院士、北京大學(xué)博雅講席教授、北京大學(xué)國(guó)際癌癥研究院院長(zhǎng)、北京大學(xué)健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)國(guó)家研究院院長(zhǎng)詹啟敏，中國(guó)科學(xué)院院士、上海市免疫治療創(chuàng)新研究院創(chuàng)始院長(zhǎng)、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授董晨，清華大學(xué)人工智能研究院常務(wù)副院長(zhǎng)、歐洲科學(xué)院外籍院士孫茂松和浙江大學(xué)醫(yī)藥學(xué)部副主任、浙江大學(xué)智能創(chuàng)新藥物研究院副院長(zhǎng)何俏軍, NVIDIA中國(guó)醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用總監(jiān)冀永楠等多位重量級(jí)專家作為大賽顧問，為參賽選手們答疑解惑。

目前，全球6000余支參賽隊(duì)伍，經(jīng)過激烈的角逐，遴選出了30支隊(duì)伍進(jìn)入復(fù)賽，在復(fù)賽階段，大賽專家團(tuán)隊(duì)將和選手一起攜手，借助云上算力，為新冠病毒廣譜中和抗體藥物設(shè)計(jì)的科研進(jìn)程加速。

通過此次阿里云2022全球AI生物智藥大賽，必將吸引更多優(yōu)秀的人才和團(tuán)隊(duì)加入到AI制藥產(chǎn)業(yè)中來(lái)，不斷促進(jìn)云計(jì)算和AI技術(shù)與生物醫(yī)藥研發(fā)制造深度融合，推動(dòng)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，催生新業(yè)態(tài)、新模式，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

審核編輯 ：李倩