NVIDIA Clara 系列助力锐格医药打造新一代 AI 制药创新引擎

by 英伟达中国

锐格医药成立于 2018 年,是一家处于临床阶段的生物医药高科技公司。

公司聚焦肿瘤、免疫和代谢三大治疗领域。成立三年半以来,凭借自身 AI 加速新药研发 rCARDTM 平台锁定制药界“久攻不下”的靶点,并开发具有临床差异化优势的创新药物。锐格医药拥有的 rCARDTM 平台,深度融合了包括结构生物学、计算化学、生物学、药物化学、临床开发等跨学科知识与行业经验。

迄今为止,锐格医药已成功建立了高效的新药创新体系,实现了具有自主知识产权的全球创新药 (first-in-class) 和最佳同类药 (best-in-class) 开发。

生物医药行业搭建 AI 平台, 数据、算法、算力成为三大挑战

人工智能技术融合生物医药产业正迎来新的发展阶段,机遇和挑战并存。

传统生物医药行业利用高通量筛选方式进行目标化合物的筛选,人力、时间和试错成本均很高。大数据时代下,人工智能平台开发的虚拟计算能够基于基因和疾病的关联机制建立数据模型,高效寻找新药靶点,设计和合成有生物活性的分子,预测药物发现和开发过程中的药效、药代、毒性、稳定性等,因此大幅度降低研发成本,提升创新药研发整体效率和成功率,从而造福全球病患。

AI 技术使用门槛高,传统生物制药团队缺乏辅助开发工具、不熟悉相关算法,同时在底层框架及硬件驱动上也有重重困难。同时,传统 AI 计算平台只针对简单计算或者只是单机环境,而人工智能药物研发面临着海量计算需求,每个项目都可能在某段时间内需要数十台或者几十个 CPU/GPU 做并行计算,但平时服务器和 GPU 都可能处于闲置状态。

总体来说,生物医药行业搭建 AI 平台主要有以下几大挑战:

一是数据。生物医药研发过程将产生海量数据,对数据的处理要达到快、准、全。

二是算法。得到丰富的数据后,需要对数据进行分类、回归、时间序列和文本等处理,同时要用到深度学习、机器学习技术对数据进行再次加工,计算出符合生物医药研究的结果,需要长期大量的研究投入。

三是算力。数十亿级别测序数据,虚拟筛选等的训练,只有 CPU 远远是不够的,要建立 CPU+GPU 异构计算,汇集数百台服务器的集群,同时根据 GPU 使用情况支持自动扩容缩容,实现资源的合理分配。

NVIDIA Clara系列产品助力锐格医药加速药物发现进程

基于以上挑战,锐格医药选择了采用 NVIDIA 在计算领域领先的 GPU 产品和技术,包括 NVIDIA Clara Discovery 工具集中的 GROMACS,Autodock-GPU 等套件及 NVIDIA Clara Parabricks 套件中的 RNA-Seq 等工具,在分子筛选、自由能计算、RNA 序列分析等方向进行了初步尝试。

NVIDIA DGX A100 提升了锐格医药的数据并行处理能力。锐格医药通过 CUDA 加速、MIG 等技术,在包括靶点发现、苗头化合物筛选、先导化合物优化等模块,平均提升了超过 10 倍的加速性能,助力加速药物发现的进程。

NVIDIA 推动锐格医药创新药物开发进程, 大幅提升研发效率与成功率

通过这次合作,锐格医药将在 NVIDIA 软件定义的计算平台上系统化加强其 HPC 和 AI 能力,加速大数据、人工智能、高性能计算和创新药物开发等多学科技术的融合,大幅度提升运算效率,降低研发成本,提升创新药研发整体效率和成功率,从而造福全球病患。

锐格医药集团首席技术官钟闻歌博士表示:我们高度重视新技术在创新药研发领域的应用和潜在的颠覆性作用。锐格医药在公司成立之初就建立了一支跨学科的科学家团队,并着手打造 rCARDTM 平台,将产业经验与人工智能相融合。我们很高兴与行业领先企业英伟达在人工智能和高性能计算方面达成深度合作,进一步升级公司技术平台,加速构建丰富的研发管线,共同定义人工智能在创新药研发领域的未来。

NVIDIA 初创加速计划

锐格医药是 NVIDIA 初创加速计划 (NVIDIA Inception) 会员企业。NVIDIA 初创加速计划为免费会员制、旨在培养颠覆行业格局的优秀创业公司。该计划联合国内外知名的风投机构,创业孵化器,创业加速器,行业合作伙伴以及科技创业媒体等,打造创业加速生态系统。能够提供产品折扣,技术支持,市场宣传,融资对接,业务推荐等一系列服务,加速创业公司的发展。

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