Cambridge-1超級(jí)計(jì)算機(jī)加速數(shù)字生物學(xué)項(xiàng)目，包括NVIDIA專家與英國公司Peptone合作的AI驅(qū)動(dòng)的蛋白質(zhì)工程擴(kuò)展項(xiàng)目。

開展大型數(shù)字生物學(xué)項(xiàng)目需要強(qiáng)大的計(jì)算力，這就是為什么要將具有開創(chuàng)精神的醫(yī)療初創(chuàng)企業(yè)與英國最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)——Cambridge-1聯(lián)動(dòng)起來。

英國的初創(chuàng)企業(yè)現(xiàn)在可以申請(qǐng)使用Cambridge-1這一致力于通過AI和數(shù)字生物學(xué)推動(dòng)醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)。

自Cambridge-1在7月發(fā)布以來，五家創(chuàng)始合作伙伴一直在使用這一超級(jí)計(jì)算機(jī)開展藥物研發(fā)、醫(yī)學(xué)影像和基因組學(xué)項(xiàng)目。英國公司Pepetone與NVIDIA合作開展AI驅(qū)動(dòng)的蛋白質(zhì)工程，這一工程也將使用Cambridge-1開展工作。

Peptone公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Kamil Tamiola表示：“NVIDIA處理器所具備的驚人并行性使我們能夠運(yùn)行高度密集和復(fù)雜的模擬。我們相信計(jì)算機(jī)將徹底改變蛋白質(zhì)領(lǐng)域的工程和設(shè)計(jì)?！?/p>

作為NVIDIA為外部研究而設(shè)計(jì)和建造的第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，Cambridge-1是由80個(gè)NVIDIA DGX A100系統(tǒng)、BlueField-2 DPU和NVIDIA HDR InfiniBand網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的NVIDIA DGX SuperPOD。它依靠100%可再生能源運(yùn)行，是全球排名前50的超級(jí)計(jì)算機(jī)之一。

這一強(qiáng)大的系統(tǒng)能夠幫助初創(chuàng)企業(yè)更快地將其醫(yī)療創(chuàng)新推向市場(chǎng)，加速藥物研發(fā)、基因組測(cè)序和疾病研究的發(fā)展。

Peptone推動(dòng)蛋白質(zhì)工程的前沿發(fā)展

Peptone是英偉達(dá)初創(chuàng)加速計(jì)劃在AI和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的成員，該公司使用無監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)改變蛋白質(zhì)藥物的設(shè)計(jì)方式。Peptone計(jì)劃使用Cambridge-1來設(shè)計(jì)有助于治療多種炎癥性疾病的抗體。

Peptone與NVIDIA合作開發(fā)的蛋白質(zhì)藥物研發(fā)引擎使科學(xué)家們能夠?qū)ふ业街圃斐杀镜?、治療效果好的蛋白質(zhì)變體。目前該引擎已應(yīng)用于臨床前研究。

Peptone結(jié)合生成性AI模型、計(jì)算分子物理學(xué)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，為非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)建模。非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)也被稱為無序蛋白質(zhì)，這類蛋白質(zhì)沒有穩(wěn)定的形狀，使得設(shè)計(jì)與之結(jié)合的藥物成分變得極為困難。

人體中多達(dá)一半的蛋白質(zhì)屬于此類會(huì)改變形狀的蛋白質(zhì)，包括癌癥、炎癥性疾病和神經(jīng)退行性疾病（如帕金森癥和阿爾茨海默癥）所涉及的蛋白質(zhì)。

通過實(shí)驗(yàn)研究這些蛋白質(zhì)的難度很大，因此Peptone使用AI和復(fù)雜的模擬來研究分子突變和蛋白質(zhì)行為之間的聯(lián)系。公司研究人員需要強(qiáng)大的計(jì)算資源幫助他們更快迭代，變異更多的模擬蛋白質(zhì)并建立一個(gè)更大的可用于測(cè)試的有效藥物分子庫。

Tamiola表示：“我們不是在運(yùn)行一個(gè)大型模擬，而是在運(yùn)行數(shù)以百萬計(jì)的短模擬。由于其中的許多計(jì)算同時(shí)進(jìn)行，因此我們需要考慮計(jì)算事件的異步性，這樣才能發(fā)揮系統(tǒng)的最佳性能。對(duì)我們而言，A100 GPU是一項(xiàng)巨大的突破——NVIDIA Ampere GPU架構(gòu)大大降低了這項(xiàng)工作的難度。”

Tamiola表示，最新的NVIDIA CUDA庫幫助Peptone減少延遲，并通過將團(tuán)隊(duì)的標(biāo)準(zhǔn)C++代碼編譯為CUDA來充分挖掘釋放計(jì)算力，使他們能夠?qū)?a target="_blank">算法快速移植到NVIDIA GPU上運(yùn)行。

英國初創(chuàng)企業(yè)：申請(qǐng)使用Cambridge-1

12月30日之前，英國醫(yī)療初創(chuàng)企業(yè)可在英偉達(dá)官網(wǎng)申請(qǐng)使用Cambridge-1。

被選中的企業(yè)名單將于2022年初公布。這些企業(yè)還將受邀與Cambridge-1超級(jí)計(jì)算機(jī)的創(chuàng)始合作伙伴（阿斯利康、葛蘭素史克、蓋伊和圣托馬斯NHS基金會(huì)、倫敦大學(xué)國王學(xué)院和Oxford Nanopore）會(huì)面并將獲得英偉達(dá)初創(chuàng)加速計(jì)劃所提供的關(guān)鍵產(chǎn)品上市支持、培訓(xùn)和技術(shù)等福利。

責(zé)任編輯：haq