NVIDIA GPU 赋能水木未来数据处理，优化创新药物发现速率与成本

水木未来是一家结构和计算驱动的新型药物研发公司，拥有亚太区第一个商业化冷冻电镜服务平台，基于冷冻电镜、计算生物学、机器学习和高性能计算核心技术，在小分子药物、生物大分子药物、基因治疗等领域推动数字化创新，助力全球创新药企提升药物研发效率和成功率。

NVIDIA GPU 提升 10 倍图像处理速率

电镜解析的结构以每年1.5倍的速度高速增长，已经成为结构解析最重要的技术手段之一。随着冷冻电镜技术的不断迭代革新，高分辨率结构解析在药物研发领域发挥越来越广泛且重要的作用。

在小分子药物领域，冷冻电镜可以通过解析小分子与靶点蛋白的复合物结构，帮助研究者理解构效关系，指导基于结构的小分子药物发现与优化。

在生物药领域，冷冻电镜可以用来进行抗体表位解析，研究交叉特异性，帮助优化单抗，设计疫苗，并且作为支持IP保护的重要手段。

此外，冷冻电镜还可对病毒样颗粒，腺相关病毒等载体，纳米粒，脂质体等进行可视化表征，在基因治疗质控与制剂制备工艺等多个方向发挥作用。

但海量冷冻电镜数据的处理速度依然是重要的限速瓶颈。

日前，Alphafold2在蛋白结构预测上的突破还余音绕梁，而生物科学领域还有更难的研究方向，比如，超大复合物结构、动态构象变化、蛋白质设计、药物设计等等，这些问题都有待科学家与工业界去一一攻克。用结构加计算，从根本的生物学角度出发，加速新药发现，是水木未来贯彻始终的目标。

以G蛋白偶联受体（GPCR）这类蛋白为例，以这类蛋白为靶点的药物在已上市药物中占据了约30%的比重，但是仍有大量GPCR的结构未知，进而阻碍了利用其结构进行药物开发的脚步。

水木未来拥有多台高性能GPU服务器，冷冻电镜图片的数据采集及图像处理流程中几乎所有计算密集型步骤都能得益于NVIDIA GPU的应用及计算平台的升级。

基于NVIDIA A100 和V100 GPU计算平台，水木未来在应用冷冻电镜图像处理流程中的许多软件，例如用于图像预处理的MotionCorr2，GCTF可以运用GPU在数据采集的同时进行图片预处理，大大提高了样品筛选，样品质量的监控和采集数据的效率，效率提升10倍以上。

此外，用于图像处理过程的主要软件 RELION 及 cryoSPARC，在 NVIDIA A100 和 V100 计算平台的助力下，在进行二维平均（2D classification），三维重构（3D classification），三维结构优化（3D refinement）中大幅度提升图像处理的速度，速度较之以往提升 10 倍。

GPU 加速大幅缩短药物发现时间

计算科学在医药研发领域的应用风头正劲，AI 深度学习正在加速拓宽着科学的边界。如何使得配套分析软件可在短时间内测试和优化大量不同的算法，如何解决多种场景下传统药研在速度、精准度、盲目性上的问题，计算速度的提升起到的至关重要的作用。水木未来借助NVIDIA GPU，对计算生物学和计算化学算法的加速包含冷冻电镜原始数据解析，蛋白结构预测，药物分子的设计与预测等多种算法的加速，大幅提高了效率，十几甚或几十倍的缩短了药物发现的时间，大大降低了药物发现的成本。

英伟达初创加速计划

水木未来是英伟达初创加速计划（NVIDIA Inception）会员企业。英伟达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 AI 初创公司。该计划联合了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，打造人工智能创业加速生态系统，能够提供『产品折扣』，『市场宣传』，『技术支持』，『融资平台』，『客户推荐』等一系列服务，加速初创公司的发展。

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