日本頂尖制藥公司將使用 Tokyo-1 NVIDIA DGX 超級(jí)計(jì)算機(jī)加速藥物研發(fā)。

日本最大的商業(yè)財(cái)團(tuán)之一三井物產(chǎn)株式會(huì)社正在與 NVIDIA 合作開(kāi)展“Tokyo-1”項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在使用高分辨率分子動(dòng)力學(xué)模擬和用于藥物研發(fā)的生成式 AI 模型等技術(shù)，為日本制藥行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者提供強(qiáng)大動(dòng)力。 在正在舉行的 GTC 上發(fā)布的 Tokyo-1 項(xiàng)目包含一臺(tái) NVIDIA DGX AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)，可供日本制藥公司和初創(chuàng)企業(yè)使用。這個(gè)項(xiàng)目有望加速日本 1000 億美元制藥行業(yè)的發(fā)展。日本是繼美國(guó)和中國(guó)之后的世界第三大制藥市場(chǎng)。 三井物產(chǎn)數(shù)字醫(yī)療業(yè)務(wù)部總經(jīng)理 Yuhi Abe 表示：“日本的制藥公司是濕式實(shí)驗(yàn)室研究的專(zhuān)家，但他們還沒(méi)有大規(guī)模地利用高性能計(jì)算和 AI。借助 Tokyo-1，我們正在創(chuàng)建一座創(chuàng)新中心，使制藥行業(yè)能夠使用先進(jìn)的工具來(lái)改變 AI 加速藥物研發(fā)的格局?！? 通過(guò)該項(xiàng)目，用戶將能夠訪問(wèn) NVIDIA DGX H100 節(jié)點(diǎn)，以支持其進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬、大型語(yǔ)言模型訓(xùn)練、量子化學(xué)、為潛在藥物創(chuàng)建新型分子結(jié)構(gòu)的生成式 AI 模型等。Tokyo-1 用戶還可以通過(guò) NVIDIA BioNeMo 藥物研發(fā)軟件和服務(wù)，利用大型語(yǔ)言模型來(lái)處理化學(xué)、蛋白質(zhì)、DNA 和 RNA 數(shù)據(jù)格式。 三井物產(chǎn)的子公司 Xeureka 專(zhuān)注于 AI 賦能的藥物發(fā)現(xiàn)。其將運(yùn)營(yíng) Tokyo-1 項(xiàng)目，后者預(yù)計(jì)在今年晚些時(shí)候上線。該項(xiàng)目還將涵蓋加速計(jì)算和 AI 藥物研發(fā)方面的的研討會(huì)和技術(shù)培訓(xùn)。

使用 AI 和高性能計(jì)算為藥物發(fā)現(xiàn)研究注入活力

據(jù) Abe 介紹，日本的制藥環(huán)境長(zhǎng)期以來(lái)一直面臨著藥物滯后的問(wèn)題，藥物開(kāi)發(fā)以及其他地區(qū)已有的治療方法的審批均存在延遲。在新冠疫情期間，該問(wèn)題在疫苗開(kāi)發(fā)競(jìng)賽中再次得到關(guān)注。

AI 是加強(qiáng)和加速制藥行業(yè)藥物開(kāi)發(fā)流程的關(guān)鍵工具，并且日本制藥公司將使用 AI 作為該解決方案的一部分。但訓(xùn)練和微調(diào)用于藥物研發(fā)的 AI 模型需要巨大的計(jì)算資源，例如 Tokyo-1 超級(jí)計(jì)算機(jī)的第一次迭代將加入 16 個(gè) NVIDIA DGX H100 系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)配有 8 顆 NVIDIA H100 Tensor Core GPU。

DGX H100 基于強(qiáng)大的 NVIDIA Hopper GPU 架構(gòu)。該架構(gòu)中的 Transformer 引擎可加速 Transformer 模型的訓(xùn)練，包括用于生物學(xué)和化學(xué)的生成式 AI 模型。Xeureka 計(jì)劃隨著項(xiàng)目的發(fā)展為該系統(tǒng)增加更多節(jié)點(diǎn)。

Xeureka 科技部產(chǎn)品工程經(jīng)理 Hiroki Makiguchi 表示：“Tokyo-1 專(zhuān)為掃除阻礙日本實(shí)施數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型 AI 加速的藥物研發(fā)的一些障礙而設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目將通過(guò)高性能計(jì)算提升日本制藥業(yè)的水平并釋放生成式 AI 的潛力，以找到新的治療方法?！?/p>

用戶將能夠訪問(wèn)超級(jí)計(jì)算機(jī)上的專(zhuān)用服務(wù)器，獲得來(lái)自 Xeureka 和 NVIDIA 的技術(shù)支持并參加兩家公司的研討會(huì)。對(duì)于需要更多計(jì)算資源的大型訓(xùn)練，用戶可以申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)具有更多節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器。用戶還可以購(gòu)買(mǎi) Xeureka 提供的用于分子動(dòng)力學(xué)、對(duì)接、量子化學(xué)和自由能擾動(dòng)計(jì)算的軟件解決方案。

通過(guò)在 Tokyo-1 NVIDIA DGX AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)上使用 NVIDIA BioNeMo 軟件，研究人員將能夠把先進(jìn)的 AI 模型擴(kuò)展到數(shù)百萬(wàn)和數(shù)十億個(gè)參數(shù)，以便用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、小分子生成和姿態(tài)估測(cè)等應(yīng)用。

Tokyo-1 加速日本公司在制藥

和其他領(lǐng)域的發(fā)展

安斯泰來(lái)制藥、第一三共制藥、小野制藥等日本各大制藥公司已在計(jì)劃使用 Tokyo-1 推進(jìn)其藥物研發(fā)項(xiàng)目。

總部位于東京的安斯泰來(lái)制藥正在尋找覆蓋銷(xiāo)售、制造、研發(fā)等所有業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新數(shù)字解決方案，以便最大程度地提高患者的治療效果并降低醫(yī)療成本。借助 Tokyo-1，該公司將通過(guò) NVIDIA BioNeMo 軟件加速其分子模擬和生成式 AI 大型語(yǔ)言模型方面的研究。

安斯泰來(lái)制藥數(shù)字研究解決方案、高級(jí)信息學(xué)和分析負(fù)責(zé)人 Kazuhisa Tsunoyama 表示：“AI 和大規(guī)模模擬可用于小分子化合物、抗體、基因治療、細(xì)胞治療、靶向蛋白質(zhì)降解、工程噬菌體治療和 mRNA 醫(yī)學(xué)等應(yīng)用。Tokyo-1 使我們能夠充分利用 AI 和模擬技術(shù)的最新進(jìn)展，它將為安斯泰來(lái)實(shí)現(xiàn)其未來(lái)制藥研究愿景打下基礎(chǔ)。”

總部位于東京的第一三共制藥將通過(guò) Tokyo-1 建立一個(gè)將 AI 與機(jī)器學(xué)習(xí)完全融合的藥物研發(fā)流程。

第一三共制藥高級(jí)研究員 Takayuki Serizawa 表示：“我們將使用 AI 以及 Tokyo-1 的先進(jìn) GPU 資源進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算，加快我們藥物研發(fā)工作的速度。這將改進(jìn)我們的給藥方式并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療，為患者提供新的價(jià)值。”

總部位于大阪的小野制藥專(zhuān)注于腫瘤學(xué)、免疫學(xué)和神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域的藥物研發(fā)。 小野制藥藥物研發(fā)技術(shù)部門(mén)的藥物研發(fā)數(shù)字化轉(zhuǎn)型課課長(zhǎng) Hiromu Egashira 表示：“訓(xùn)練 AI 模型需要消耗大量算力。Tokyo-1 的大規(guī)模 GPU 資源將幫助我們解決這個(gè)問(wèn)題。我們認(rèn)為 DGX 超級(jí)計(jì)算機(jī)將在公司內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，包括高質(zhì)量模擬、圖像分析、視頻分析和語(yǔ)言模型等?！?/span> 除了制藥業(yè)之外，三井物產(chǎn)還計(jì)劃讓日本的醫(yī)療設(shè)備公司和初創(chuàng)企業(yè)也能使用 Tokyo-1 超級(jí)計(jì)算機(jī)，并連接 Tokyo-1 客戶與 NVIDIA 初創(chuàng)加速計(jì)劃中的全球醫(yī)療初創(chuàng)企業(yè)所開(kāi)發(fā)的 AI 解決方案。NVIDIA 還將連接 Tokyo-1 用戶與其開(kāi)發(fā)者網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)千家全球生命科學(xué)客戶。

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