近日，由阿里云聯(lián)合NVIDIA、角井生物共同主辦的“云上進化”2022全球AI生物智藥大賽在深圳圓滿落下帷幕。此次大賽旨在推動云計算、人工智能(AI)與生命科學領域的交融與發(fā)展，通過使用人工智能技術來解決生物醫(yī)藥領域中的挑戰(zhàn)。
面對全球疫情的多次反彈、病毒的快速變異、疫苗突破性感染率上升，小分子藥的無后遺癥治愈復雜有難度，通過廣譜中和抗體在新冠病毒暴露人群進行應急預防和早期治療，成為鞏固疫苗接種形成的免疫屏障的重要手段。為了加快推進廣譜中和抗體研發(fā)進度，AI的輔助必不可少。AI輔助新冠病毒廣譜抗體藥的設計，目前可以說是業(yè)界公認的圣杯，意義和價值重大。
本次大賽共分為“基于AI算法的SARS-CoV-2廣譜中和抗體藥物設計”和“抗原抗體結合Epitope和Paratope精準確定”兩個賽道，吸引了世界各地共6258支高水平隊伍參賽。大賽中涌現(xiàn)出眾多優(yōu)秀算法方案，參賽選手使用語言模型、圖神經網(wǎng)絡等多樣化的深度學習方法，在基于蛋白質序列和結構等方面，對抗原-抗體對的親和力、活性和特異性進行了多角度的建模分析和預測。經過數(shù)月激烈角逐，本次比賽于2023年2月25日圓滿落幕，頒獎典禮在2022CHINC——阿里云數(shù)智健康與未來數(shù)智醫(yī)院創(chuàng)新發(fā)展論壇如期舉行。
本屆大賽的顧問團由國內外頂尖的生物醫(yī)藥專家和人工智能專家組成。大賽邀請到了哈佛大學統(tǒng)計系終身教授、清華大學統(tǒng)計研究中心創(chuàng)始人、角井科技創(chuàng)始人劉軍;中國工程院院士、北京大學博雅講席教授、北京大學國際癌癥研究院院長、北京大學健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)國家研究院院長詹啟敏;中國科學院院士、上海市免疫治療創(chuàng)新研究院創(chuàng)始院長、上海交通大學醫(yī)學院教授董晨;清華大學人工智能研究院常務副院長、歐洲科學院外籍院士孫茂松;浙江大學醫(yī)藥學部副主任、浙江大學智能創(chuàng)新藥物研究院副院長何俏軍等多位重量級專家作為大賽顧問，為參賽選手們答疑解惑。
經過大賽評委對參賽作品的嚴格評審，最終happynewyear團隊和paipai團隊分別在兩個賽道上脫穎而出，獲得了本屆大賽的最高獎項。
AI技術助力制藥行業(yè)駛向快車道
近年來，AI+醫(yī)療的應用場景不斷延伸，AI技術正日益廣泛地應用于生物制藥領域，藥物研發(fā)正在經歷前所未有的變革。傳統(tǒng)的藥物研發(fā)過程耗時數(shù)年，甚至數(shù)十年，且成功率低下。隨著AI逐漸應用于藥物靶點發(fā)現(xiàn)、虛擬篩選、化合物/生物結構合成、理化性質預測等多個制藥流程，在一些創(chuàng)新藥物研發(fā)的細分領域，AI技術已經百花齊放。
借助于AI技術，研究人員可以更快、更精準地篩選潛在的藥物靶點和化合物，并在更短的時間內取得準確的結果。同時在輔助評估藥物的活性和安全性，縮短研發(fā)周期，提高效率，降低成本，提高藥物質量等方面也起到重要作用。在這一方面，全球眾多生物制藥公司已經開始大力投資AI技術，并取得了一系列的技術儲備和重要進展。
AI在生物制藥領域的應用具有巨大的潛力，因此創(chuàng)新藥研發(fā)公司需要投入大量的算力資源來建立和維護AI系統(tǒng)。在這一方面，云計算平臺和大算力芯片的組合，為生物制藥領域描繪了更加令人振奮的前景，勢必將大力推動該領域的發(fā)展，帶來更多機會和可能。
NVIDIA 為醫(yī)療健康和生命科學行業(yè)提供 AI 智能計算平臺
NVIDIA 英偉達為包括制藥在內的醫(yī)療健康和生命科學行業(yè)的企業(yè)提供領先的人工智能計算平臺，為AI制藥領域的蓬勃發(fā)展注入強大推動力。 AI算法需要海量、高效的計算資源快速處理龐大的數(shù)據(jù)集和模型訓練。以AlphaFold2蛋白質預測模型為例，模型需要使用數(shù)百塊 GPU，花費數(shù)周時間來完成模型訓練。隨著算力的不斷提升，生物制藥公司將利用大量計算資源，快速準確地識別潛在藥物、深入理解和精準預測藥物的作用機制，專注于新型藥物的研發(fā)。創(chuàng)新藥將會被更快地推向市場，從而實現(xiàn)行業(yè)高質量發(fā)展。
本次大賽中，NVIDIA 提供了領先的算力支撐，加速了AI模型訓練和推理，助力參賽選手AI算法方案的構建和部署。
云計算平臺加速生命科學新突破
隨著AlphaFold2等人工智能技術的發(fā)展，計算機預測蛋白質結構已經成為現(xiàn)實，人工智能對生命科學和生物制藥領域的突破也正在加速。
阿里云在生物信息和制藥領域提供多種解決方案，包括公有云的基因分析平臺、第三代測序組裝解決方案以及提供計算任務優(yōu)化和藥物設計解決方案，通過AI計算推理優(yōu)化，使用多卡并行、混合精度、編譯優(yōu)化等方式提高推理速度。
針對重要的生物信息行業(yè)化應用，阿里云提供應用云化、應用加速優(yōu)化等方式服務高校、科研、臨床以及企業(yè)級客戶，其中包含蛋白質結構預測、分子動力學應用等多款行業(yè)重要應用，并通過不同的測試發(fā)現(xiàn)了在應用優(yōu)化中的瓶頸，為客戶提供更高效的存儲、計算資源配置，加速生物信息行業(yè)發(fā)現(xiàn)。
在前期的產學合作方面，阿里云與浙江大學等眾多國內外知名高校團隊合作，快速搭建了生物醫(yī)藥領域的云上集群，并通過深度學習計算框架實現(xiàn)有價值的重要科研突破。此外，阿里云還積極參與國際、國內和行業(yè)性安全合規(guī)標準的建設，并取得了多項專利和三方獨立機構的認證。本次天池大賽亦是一次通過加強企業(yè)、研究機構和專業(yè)人士之間的合作和交流的有益嘗試，在吸引人才并推廣AI在各個領域的應用，起到了重要作用。
在本屆大賽中，參賽隊伍展示了令人印象深刻的創(chuàng)新思路和高超技巧，充分證明了人工智能在生物醫(yī)藥領域的強大潛力。同時，大賽也為行業(yè)內的專業(yè)人士提供了一個展示實力和交流的平臺。通過本屆大賽的舉辦，不僅推廣了AI在生物醫(yī)藥領域的應用，還為行業(yè)的高質量發(fā)展提供了有力的支持。未來，我們期待更多的AI生物智藥大賽能夠在全球范圍內舉辦，在AI藥物研發(fā)領域，凝聚起各方有志克難攻堅的力量，為全人類更好的生活和生命質量，迎難而上，邁出堅定步伐。
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