星期日, 21 4 月, 2024

NVIDIA BioNeMo生成式AI人工智慧和加速運算開啟藥物探索和設計的新時代

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這也許是自運算出現以來醫療保健產業最引人劇烈的變革,數位生物學和生成式人工智慧正在幫助重塑藥物探索、手術、醫學影像和可穿戴設備。十多年來,NVIDIA一直在為這一時刻做準備,建立深厚的領域專業知識,創建NVIDIA Clara醫療保健專用運算平台,並擴展與豐富的合作夥伴生態系的合作。醫療保健客戶和合作夥伴每年直接或間接透過雲端合作夥伴消耗的NVIDIA GPU運算費用已超過10億美元。在價值2500億美元的藥物探索領域,這些努力正在遇到一個轉折點:「研發團隊現在可以在電腦內呈現藥物。」

透過利用新興的生成式人工智慧工具,藥物探索團隊觀察到分子序列、結構、功能和意義等基本建構模組,使他們能夠生成或設計可能具有所需特性的新型分子。借助這些功能,研究人員可以篩選出更精確的候選藥物領域進行研究,從而減少昂貴且耗時的物理實驗需求。NVIDIA BioNeMo加速了這一轉變,這個生成式人工智慧平台,提供開發、客製化和部署藥物探索基礎模型等服務。BioNeMo被製藥、科技生物和軟體公司使用,為藥物研發提供了一種新型運算方法,使科學家能夠整合生成式人工智慧來減少實驗,有時甚至完全取代實驗。

除了透過BioNeMo開發、最佳化和託管人工智慧模型外,NVIDIA還透過投資創新科技生物公司來推動電腦輔助藥物探索生態系統的發展,例如生物製藥公司Recursion為BioNeMo使用者提供其基礎模型之一,以及生物技術公司Terray Therapeutics公司正在使用BioNeMo進行人工智慧模型開發。

BioNeMo為人工智慧加速的藥物發現帶來精確性

BioNeMo擁有一系列持續擴展的預先訓練生物分子人工智慧模型,包括蛋白質結構預測、蛋白質序列生成、分子最佳化、生成化學、對接預測等。它還讓電腦輔助藥物探索公司可以透過易於取得的應用程式設計介面,向廣大受眾提供其模型,以進行推論和客製化。

藥物探索團隊使用BioNeMo來發明或客製化具備專有資料的生成式人工智慧模型,藥物探索軟體公司、科技生物公司、大型製藥公司也正在將BioNeMo雲端應用程式介面整合到提供藥物探索工作流程的平台中。BioNeMo雲端應用程式介面將於本月推出測試版。

雲端應用程式介面現在將包括來自三個來源的基礎模型:由NVIDIA創建的模型,例如用於小分子生成的MolMIM生成化學模型;由全球研究團隊首創並由NVIDIA最佳化的開源模型,例如OpenFold蛋白質預測人工智慧; 以及NVIDIA合作夥伴開發的專有模型,例如用於嵌入細胞顯微鏡圖像的Recursion的Phenom-Beta。MolMIM產生小分子的同時,也能讓使用者對人工智慧生成過程進行更精細的控制 – 識別具有所需特性並遵循使用者指定約束條件的新分子。例如,研究人員可以指導模型生成與給定與參考分子具有相似結構和性質的分子。

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用於製藥的非凡人工智慧:Recursion將Phenom-Beta模型引入BioNeMo

Recursion是第一個透過BioNeMo雲端應用程式設計介面提供人工智慧模型的託管合作夥伴:Phenom-Beta是一個視覺轉換器模型,可從細胞顯微鏡圖像中提取具有生物學意義的特徵。

這項功能可以為研究人員提供有關細胞功能的見解,並幫助他們了解細胞如何對候選藥物或基因工程做出反應。

Recursion使用該公司基於NVIDIA DGX SuperPOD參考架構的BioHive-1超級電腦,在Recursion公開的RxRx3生物影像資料集上訓練Phenom-Beta。為了進一步開發其基礎模型,Recursion正在使用500多個NVIDIA H100 Tensor Core GPU來擴展其超級電腦,這可將其運算能力提高4倍,以打造出有望成為由生物製藥公司所擁有和營運的最強大超級電腦。

企業如何採用NVIDIA BioNeMo越來越多的科學家、生物技術和製藥公司,以及人工智慧軟體供應商正在使用NVIDIA BioNeMo來支援生物學、化學和基因組學研究。生物技術領導者Terray Therapeutics正在將BioNeMo雲端應用程式設計介面整合到其通用、多目標的結構結合模型的開發中。該公司還使用NVIDIA DGX Cloud來訓練化學基礎模型,驅動用於小分子設計的生成式人工智慧。

蛋白質工程和分子設計公司Innophore和Insilico Medicine正在將BioNeMo引入其運算藥物探索應用。Innophore正在將BioNeMo雲端應用程式設計介面整合到其Catalophore平台中,用於蛋白質設計和藥物發現。而作為NVIDIA Inception計劃的Premier成員,Insilico已在早期藥物探索的生成式人工智慧管道中採用了BioNeMo。

生物技術軟體公司OneAngstrom和系統整合商德勤(Deloitte)正在使用BioNeMo雲端應用程式設計介面為其客戶建立人工智慧解決方案。OneAngstrom正在將BioNeMo雲端應用程式設計介面整合到其SAMSON平台中,用於學術界、生物技術和製藥公司的分子設計。德勤透過在NVIDIA DGX Cloud上整合BioNeMo與Quartz Atlas AI平台,正在改變科學研究的方式。這種結合使生物製藥研究人員能夠擁有無與倫比的資料連接性和尖端的生成式人工智慧,推動他們進入加速藥物探索的新時代。

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Dustin
汽車、3C編輯出身,提供平面雜誌、網站平台、數位媒體的整合性內容,曾任Stuff國際中文版主編,《汽車小百科2》書籍作者,目前自創數位媒體公司,創立ZEEK玩家誌並擔任總編一職,供稿於MSN汽車頻道、Yahoo!奇摩汽機車、FHM男人幫...等媒體,提供汽車試駕、產品測試、專題訪問、特別企劃...等文章。歡迎廠商來信合作!
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