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(jìn)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(fēng)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(dá)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(dá)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(jìn)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(xì)胞，提高準(zhǔn)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(jìn)，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(yán)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(jìn)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(xì)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(kuò)縮容，減輕操作負(fù)擔(dān)，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(jìn)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。
