新藥物的不斷出現(xiàn)，一定程度上提高了人類生存質(zhì)量和平均壽命。藥物設(shè)計領(lǐng)域，由于藥物分子有千萬種組合方式，結(jié)構(gòu)又多樣，候選藥物的化學空間變得很大。

如何才能加速藥物的設(shè)計？成立于2018年的深勢科技，致力于運用人工智能和分子模擬算法，結(jié)合先進計算手段求解這一重要科學問題。

分子模擬算法的挑戰(zhàn)

深勢科技是 “AI for Science”科學研究范式的踐行者，為人類文明最基礎(chǔ)的生物醫(yī)藥、能源、材料和信息科學與工程研究打造新一代微尺度工業(yè)設(shè)計和仿真平臺。

這家高新技術(shù)企業(yè)具有強大的科研與產(chǎn)業(yè)落地能力。例如在醫(yī)藥領(lǐng)域，深勢科技通過Hermite Uni-FEP、Uni-Fold、RiD等模塊，將自由能微擾理論、分子動力學、增強采樣算法與高性能計算相結(jié)合，精準預測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)象變化，并以化學精度高效評估蛋白與配體的結(jié)合自由能，為藥物研發(fā)人員提供高效精準的理論指導，提升藥物設(shè)計與優(yōu)化效率。

由于分子模擬算法對算力等資源呈線性依賴，深勢科技在底層資源調(diào)度、算法優(yōu)化等方面遇到了以下挑戰(zhàn)：

1. 計算任務(wù)數(shù)量多，波動大，需要底層平臺提供靈活高效的彈性調(diào)度能力；
2. 大模型，大內(nèi)存訓練；
3. 海量非結(jié)構(gòu)化文件數(shù)據(jù)讀取；

深勢科技選擇與火山引擎合作，獲取高效、可靠、靈活的高性能計算服務(wù)。

行業(yè)首個三維分子預訓練模型

火山引擎為深勢科技提供了基于GPU加速的科學計算解決方案，可以根據(jù)業(yè)務(wù)流量自動彈性擴容，以及自動采集各節(jié)點健康狀態(tài)并制定相應(yīng)自愈策略，實現(xiàn)智能運維。比如說，當遇到節(jié)點不可用時，該方案能夠替換和重新調(diào)度節(jié)點上的容器，保障業(yè)務(wù)平穩(wěn)健康運行。

科學計算解決方案依托火山引擎的云基礎(chǔ)產(chǎn)品，提供可彈性伸縮的加速計算服務(wù)器GPU，掛載高性能的文件服務(wù)集群以及超高并發(fā)吞吐的并行文件存儲，并搭配專為AI和科學計算等高性能計算場景設(shè)計的機器學習平臺，賦能深勢科技專注于核心業(yè)務(wù)發(fā)展。

深勢科技相關(guān)負責人表示：“使用科學計算解決方案后，我們可以專注于構(gòu)建應(yīng)用本身，無需直接購買和管理底層服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施，有效降低了IT維護成本。”

火山引擎科學計算解決方案有力的保障了深勢科技的研發(fā)進度。近日，深勢科技發(fā)布了首個三維分子預訓練模型 Uni-Mol (https://github.com/dptech-corp/Uni-Mol)。

Uni-Mol框架示意圖

Uni-Mol直接將分子三維結(jié)構(gòu)作為模型輸入，而非采用一維序列或二維圖結(jié)構(gòu)。從三維信息出發(fā)的表征學習讓
Uni-Mol 在幾乎所有與藥物分子和蛋白口袋相關(guān)的下游任務(wù)上都超越了 SOTA（state of the art），也讓 Uni-Mol 得以能夠直接完成分子構(gòu)象生成、蛋白-配體結(jié)合構(gòu)象預測等三維構(gòu)象生成相關(guān)的任務(wù)，并超越現(xiàn)有解決方案。

未來，深勢科技還會基于火山引擎平臺推出一系列蛋白質(zhì)自由能、絕對自由能的計算功能，為行業(yè)帶來革新性的先進生產(chǎn)力工具，加速藥物等設(shè)計的發(fā)展。