北京2024年3月14日 /美通社/ -- 你是否想過,有一天,我們能夠在更短的時間內(nèi)研發(fā)出更多的創(chuàng)新藥物?現(xiàn)在,這一切都成為了可能。浪潮信息通過其AI服務(wù)器+AIStation平臺的整體方案,已經(jīng)成功地幫助領(lǐng)軍創(chuàng)新藥企將算力資源利用率提升至70%以上,候選化合物篩選用時縮短75%,解決了AI計算資源壓力大、AI業(yè)務(wù)上線周期長、任務(wù)排隊時間久等難題,業(yè)務(wù)上線時間從幾周縮短到了幾天,AI模型訓(xùn)練效率提升了30%,大大加速了藥物研發(fā)的進度,助力更多新藥早日問世。
AI+藥物研發(fā)背后的算力挑戰(zhàn)
一款新藥的研發(fā)需要經(jīng)歷篩選、優(yōu)化、臨床前研究、臨床研究等多個階段,這個過程既漫長(10到15年)又昂貴(10億到20億美元),充滿了風險。然而,隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,AI+藥物研發(fā)的創(chuàng)新范式應(yīng)運而生。AI不僅可以加速藥物研發(fā)中的關(guān)鍵步驟,如靶點發(fā)現(xiàn)、化合物設(shè)計與生成、臨床試驗設(shè)計與結(jié)果預(yù)測等,還可以幫助我們更好地理解和預(yù)測疾病的發(fā)生和發(fā)展。
但是,AI+藥物研發(fā)并非易事。它不僅依賴于數(shù)據(jù)和算法,而且對計算資源的消耗非常大。以基于AI方法的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測模型AlphaFold2為例,從頭訓(xùn)練一次需要使用128塊TPUv3耗時11天。AlphaFold2推理階段對算力的考驗也很大,對于長度達到數(shù)千個氨基酸的蛋白質(zhì)序列,模型預(yù)測前的搜索和比對過程可能長達數(shù)小時。
制藥企業(yè)在AI+藥物研發(fā)探索過程中,通常會同步并行多個項目。例如,某領(lǐng)軍創(chuàng)新藥企利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法提取小分子化合物不同層面的特征,再根據(jù)這些特征進行預(yù)測,提升小分子化合物設(shè)計、生成和優(yōu)化的效率;利用圖像識別模型識別單克隆細胞,提高準確率和效率;針對研發(fā)人員需投入大量時間撰寫報告的問題,開發(fā)智能寫作助手,自動生成實驗報告、藥物申報等,助力研發(fā)人員提高寫作效率。
隨著研發(fā)項目快速推進,該藥企的計算平臺已不能滿足需求,不同部門搶占計算資源,研發(fā)人員下發(fā)計算任務(wù)后往往需要長時間等待才能得到結(jié)果,嚴重影響了工作效率。此外,藥物研發(fā)涉及多種應(yīng)用場景與模型,模型更新迭代速度快,如何合理調(diào)度、分配算力資源,高效部署并管理不同類型的AI模型,也是一大挑戰(zhàn)。
智算平臺加速醫(yī)藥創(chuàng)新,候選化合物篩選用時縮短75%
針對AI+藥物研發(fā)過程中的算力挑戰(zhàn),浪潮信息打造了AI服務(wù)器+AIStation聯(lián)合解決方案。該方案使用浪潮信息AI服務(wù)器作為算力底座,強大AI計算性能能夠滿足AI+藥物研發(fā)場景的算力需求,同時采用AIStation智能業(yè)務(wù)生產(chǎn)創(chuàng)新平臺,不僅能夠統(tǒng)一納管、監(jiān)控底層計算資源,提高資源利用率,還能夠統(tǒng)一管理不同的藥物研發(fā)AI模型,降低運維難度及成本。
該方案具有以下優(yōu)勢:
算力平臺強大:該方案使用浪潮信息AI服務(wù)器NF5468G7作為計算平臺。NF5468G7在4U空間內(nèi)搭載8張業(yè)界先進的GPU卡,并支持多種AI加速卡,提供超大本地存儲,能夠靈活應(yīng)對不同AI+藥物研發(fā)應(yīng)用場景需求,為模型訓(xùn)練和推理提供強有力的算力支撐。
資源利用率高:該方案具備強大、動態(tài)、彈性的AI算力,能夠幫助藥企大幅提升資源利用率,破解算力挑戰(zhàn)。對于資源要求不高的應(yīng)用,用戶可通過AIStation平臺按需配置資源,GPU細粒度調(diào)度功能可使單張GPU卡同時運行多個AI+藥物研發(fā)應(yīng)用,減少資源閑置,提升利用率。AIStation還能夠監(jiān)控應(yīng)用調(diào)用情況、資源使用情況,并基于請求或設(shè)定實現(xiàn)應(yīng)用的自動擴縮容,減輕操作負擔,提高資源利用率。
業(yè)務(wù)快速上線:針對藥物研發(fā)涉及多種應(yīng)用場景與模型的特點,該方案幫助藥物研發(fā)企業(yè)構(gòu)建全棧AI創(chuàng)新生產(chǎn)平臺,打通模型訓(xùn)練和推理流程,快速部署生物小分子識別、AlphaFold2、OCR等超過30種AI應(yīng)用,并對各類模型進行統(tǒng)一納管,實現(xiàn)可視化的應(yīng)用生命周期管理,快速完成業(yè)務(wù)上下線、遷移。
此外,AIStation具有任務(wù)排隊托管、定義任務(wù)優(yōu)先級功能,可讓用戶同時提交多個訓(xùn)練任務(wù),資源不足時排隊等待,一個任務(wù)訓(xùn)練結(jié)束后自動釋放資源給排隊等待的任務(wù),同時用戶可設(shè)置優(yōu)先級,讓重要任務(wù)優(yōu)先訓(xùn)練。這樣可以幫助研發(fā)人員將非工作時間利用起來,減少等待時間,從而縮短AI+藥物研發(fā)模型的開發(fā)周期,加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新。
在成功部署該方案之后,該領(lǐng)軍創(chuàng)新藥企的算力資源利用率提升至70%以上,業(yè)務(wù)上線時間從幾周縮短到幾天,模型訓(xùn)練效率提升30%,醫(yī)藥新領(lǐng)域探索到臨床前候選化合物(PCC)的時間從平均4年半縮短至約13.7個月,縮短近75%。
AI正在改變我們的生活,也正在改變我們的醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)。它能夠大幅縮短藥物研發(fā)的時間并降低成本,將成為未來藥物研發(fā)的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。浪潮信息將與藥物研發(fā)企業(yè)深入合作,以強大算力支撐藥物研發(fā)行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型,助力打造全新的藥物研發(fā)模式,讓更多的人吃上便宜的救命藥。