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研發出更多的創新藥物？現在，這一切都成為了可能。浪潮信息通(tong)過其AI服務(wu)器+AIStation平臺的(de)整體方案，已經成功地幫助領軍創新(xin)藥企將算(suan)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(jie)決了(le)AI計算(suan)資源壓力大、AI業(ye)(ye)務(wu)上線周期長(chang)、任務(wu)排隊時間(jian)久等難題(ti)，業(ye)(ye)務(wu)上線時間(jian)從幾周縮短到了(le)幾天(tian)，AI模型訓練效率提升了(le)30%，大大加(jia)速了(le)藥物研發的(de)進(jin)度，助力更多(duo)新(xin)藥早日(ri)問(wen)世。
AI+藥物研發背后的算力挑戰
一款新藥(yao)的(de)研(yan)(yan)發需要(yao)經歷篩選、優化、臨(lin)床前研(yan)(yan)究(jiu)、臨(lin)床研(yan)(yan)究(jiu)等多個(ge)階段，這個(ge)過程既漫長（10到(dao)15年）又昂(ang)貴(gui)（10億到(dao)20億美元），充滿了風險。然(ran)而，隨著(zhu)大數據和(he)(he)人(ren)工智(zhi)能技(ji)術的(de)快(kuai)速發展，AI+藥(yao)物研(yan)(yan)發的(de)創新范式應運而生(sheng)。AI不僅(jin)可(ke)以加速藥(yao)物研(yan)(yan)發中的(de)關(guan)鍵步驟，如(ru)靶點發現、化合物設(she)計(ji)與生(sheng)成、臨(lin)床試(shi)驗設(she)計(ji)與結果預測等，還可(ke)以幫助我們更好地理解和(he)(he)預測疾(ji)病(bing)的(de)發生(sheng)和(he)(he)發展。
但(dan)是，AI+藥(yao)物(wu)研發并非易事。它不僅依賴(lai)于(yu)數(shu)據(ju)和算法(fa)，而且對(dui)計算資源(yuan)的(de)消耗(hao)非常大。以基(ji)于(yu)AI方法(fa)的(de)蛋(dan)白質結構預(yu)(yu)測(ce)模(mo)型AlphaFold2為(wei)例，從頭(tou)訓練一次(ci)需(xu)要使用128塊TPUv3耗(hao)時(shi)11天。AlphaFold2推理階段對(dui)算力的(de)考驗也很(hen)大，對(dui)于(yu)長(chang)度達到(dao)數(shu)千個氨基(ji)酸的(de)蛋(dan)白質序列(lie)，模(mo)型預(yu)(yu)測(ce)前的(de)搜索和比對(dui)過程可能長(chang)達數(shu)小時(shi)。
制藥(yao)企業在AI+藥(yao)物(wu)研(yan)發(fa)(fa)探索過程中，通(tong)常會同(tong)步并行多個項目。例如，某(mou)領軍創新藥(yao)企利用(yong)神經(jing)網絡算法(fa)提(ti)取小分子(zi)化合(he)物(wu)不同(tong)層面的(de)特(te)征，再根據(ju)這些特(te)征進行預測，提(ti)升小分子(zi)化合(he)物(wu)設計(ji)、生成(cheng)和優化的(de)效(xiao)率(lv)；利用(yong)圖(tu)像識(shi)別模型(xing)識(shi)別單(dan)克隆細胞，提(ti)高準確率(lv)和效(xiao)率(lv)；針對研(yan)發(fa)(fa)人員需投入大量時間撰寫報(bao)告的(de)問題，開發(fa)(fa)智能(neng)寫作助手，自動(dong)生成(cheng)實驗報(bao)告、藥(yao)物(wu)申(shen)報(bao)等，助力研(yan)發(fa)(fa)人員提(ti)高寫作效(xiao)率(lv)。
隨(sui)著研發(fa)項目快(kuai)速推進，該藥企的(de)(de)計算(suan)平臺已(yi)不(bu)(bu)(bu)能(neng)滿(man)足需求，不(bu)(bu)(bu)同部門搶占(zhan)計算(suan)資源，研發(fa)人員下發(fa)計算(suan)任務后往往需要長時間等待才能(neng)得到(dao)結(jie)果(guo)，嚴重影響(xiang)了(le)工(gong)作效(xiao)(xiao)率(lv)。此外，藥物研發(fa)涉及多種應(ying)用場景與模(mo)(mo)型，模(mo)(mo)型更新(xin)迭代速度快(kuai)，如何合(he)理調度、分(fen)配算(suan)力資源，高(gao)效(xiao)(xiao)部署并管理不(bu)(bu)(bu)同類型的(de)(de)AI模(mo)(mo)型，也是一大挑戰。
智算平臺加速醫藥創新，候選化合物篩選用時縮短75%
針對AI+藥(yao)物(wu)研發(fa)過程中的(de)(de)算力挑(tiao)戰，浪潮信息(xi)打造了AI服務器+AIStation聯合解決方案(an)。該(gai)方案(an)使用(yong)浪潮信息(xi)AI服務器作(zuo)為(wei)算力底座，強大AI計算性(xing)能(neng)能(neng)夠(gou)滿足(zu)AI+藥(yao)物(wu)研發(fa)場景的(de)(de)算力需求，同時(shi)采用(yong)AIStation智能(neng)業務生產創新平臺，不僅能(neng)夠(gou)統(tong)一納管(guan)、監(jian)控(kong)底層計算資(zi)源，提高資(zi)源利用(yong)率，還(huan)能(neng)夠(gou)統(tong)一管(guan)理不同的(de)(de)藥(yao)物(wu)研發(fa)AI模型，降低運(yun)維難度(du)及成本(ben)。
該(gai)方案具有(you)以下優勢：
算力平臺強大：該方案使(shi)用浪潮(chao)信息AI服務器NF5468G7作為計算(suan)平臺。NF5468G7在4U空間(jian)內搭載8張業界(jie)先進的GPU卡(ka)，并支持多種(zhong)AI加(jia)速卡(ka)，提(ti)(ti)供(gong)超大本(ben)地存儲(chu)，能夠靈活應對不同AI+藥物研發(fa)應用場景需(xu)求，為模型訓(xun)練和推理提(ti)(ti)供(gong)強有(you)力(li)的算(suan)力(li)支撐。
資源利用率高：該方案具(ju)備強大、動(dong)態、彈性的AI算(suan)力(li)，能(neng)(neng)夠幫(bang)助藥企大幅提(ti)升(sheng)資(zi)源(yuan)利用(yong)(yong)(yong)率，破解算(suan)力(li)挑戰。對于資(zi)源(yuan)要求(qiu)不高(gao)的應用(yong)(yong)(yong)，用(yong)(yong)(yong)戶可通過AIStation平臺按需配置(zhi)資(zi)源(yuan)，GPU細粒度(du)調度(du)功(gong)能(neng)(neng)可使(shi)單張GPU卡同時運行多個AI+藥物研發(fa)應用(yong)(yong)(yong)，減少(shao)資(zi)源(yuan)閑(xian)置(zhi)，提(ti)升(sheng)利用(yong)(yong)(yong)率。AIStation還(huan)能(neng)(neng)夠監控應用(yong)(yong)(yong)調用(yong)(yong)(yong)情況、資(zi)源(yuan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)情況，并基于請求(qiu)或設定實(shi)現應用(yong)(yong)(yong)的自動(dong)擴縮容(rong)，減輕(qing)操作(zuo)負擔，提(ti)高(gao)資(zi)源(yuan)利用(yong)(yong)(yong)率。
業務快速上線：針(zhen)對藥物研發涉(she)及(ji)多種(zhong)應用場(chang)景與模型(xing)(xing)的特(te)點，該方案幫助藥物研發企業構建(jian)全棧(zhan)AI創新生產平(ping)臺，打通模型(xing)(xing)訓練(lian)和(he)推理(li)流程，快速(su)部署生物小分子(zi)識(shi)別、AlphaFold2、OCR等(deng)超過(guo)30種(zhong)AI應用，并對各類模型(xing)(xing)進行統(tong)一納管，實現可視(shi)化的應用生命周期管理(li)，快速(su)完(wan)成業務上下線(xian)、遷移。
此(ci)外，AIStation具有任(ren)(ren)務(wu)排(pai)隊(dui)托管、定義(yi)任(ren)(ren)務(wu)優先級功(gong)能，可(ke)讓用(yong)(yong)戶同(tong)時(shi)提(ti)交多個(ge)訓練任(ren)(ren)務(wu)，資源不足(zu)時(shi)排(pai)隊(dui)等(deng)待，一個(ge)任(ren)(ren)務(wu)訓練結束后自動釋放(fang)資源給(gei)排(pai)隊(dui)等(deng)待的任(ren)(ren)務(wu)，同(tong)時(shi)用(yong)(yong)戶可(ke)設(she)置優先級，讓重(zhong)要任(ren)(ren)務(wu)優先訓練。這樣(yang)可(ke)以(yi)幫助研發(fa)(fa)人員將非工作時(shi)間利用(yong)(yong)起來，減少等(deng)待時(shi)間，從(cong)而縮短AI+藥物研發(fa)(fa)模型的開發(fa)(fa)周期，加速業(ye)務(wu)創新(xin)。
在成功部署該方案之后，該領(ling)軍創新藥(yao)企的算(suan)力資源(yuan)利用率提升至70%以上，業務(wu)上線(xian)時間(jian)從(cong)幾周縮短(duan)到幾天，模型訓練效率提升30%，醫藥(yao)新領(ling)域探索到臨床前候選(xuan)化(hua)合(he)物（PCC）的時間(jian)從(cong)平均4年半(ban)縮短(duan)至約13.7個月，縮短(duan)近75%。
AI正(zheng)在改變我(wo)們的(de)(de)(de)生活(huo)，也正(zheng)在改變我(wo)們的(de)(de)(de)醫(yi)療健康(kang)產(chan)業(ye)。它能夠大幅(fu)縮短藥(yao)物研(yan)發(fa)的(de)(de)(de)時間(jian)并降低(di)成(cheng)本，將成(cheng)為未(wei)來藥(yao)物研(yan)發(fa)的(de)(de)(de)關(guan)鍵核(he)心技術之一(yi)。浪潮信息將與藥(yao)物研(yan)發(fa)企業(ye)深入(ru)合作，以強大算力(li)(li)支(zhi)撐藥(yao)物研(yan)發(fa)行業(ye)的(de)(de)(de)智(zhi)能化轉(zhuan)型，助力(li)(li)打造全新(xin)的(de)(de)(de)藥(yao)物研(yan)發(fa)模式，讓更(geng)多的(de)(de)(de)人吃上便宜的(de)(de)(de)救(jiu)命藥(yao)。
