差不多三年前,曾經有“好事者”在杭州,組織了一屆“西湖論劍”的高峰論壇,讓來自牛津大學、劍橋大學、浙江大學及中國科學技術大學等國際國內頂級院校的學者們,就“生物醫學未來”和“量子科技時代”等話題,展開了一場意義深遠的探討。
是不是很超前?其實,這兩門學科之間的“互通”,早就已經不是新鮮事了,而對此的思考更是可以追溯到很久以前。當條件逐漸成熟之後,先知先覺的人們開始行動起來……
2014年的麻省理工校園裡,一群量子物理學家和藥學家成立了一家以計算驅動創新的藥物研發公司,後來團隊將項目總部搬至中國,這就是本文涉及的晶泰科技。
晶泰科技相信,通過高精度的算法,他們可以結合雲計算、人工智能等技術,準確預測藥物分子中的關鍵性質,為全球藥企提供智能化的藥物研發服務,提升他們在藥物研發過程中的效率和成功率,從而降低研發成本,為患者帶來更多優質和高效的藥物。
在本次針對新冠病毒的研發中,晶泰科技也做了相當多的工作。早在1月20日,晶泰科技就成立了專門的研究小組,通過公開的病毒基因序列,開始對之進行建模,分析其關鍵的靶點結構——它們很有可能在藥物設計中,起到抑制病毒的決定性作用。
據晶泰科技CTO劉陽介紹,由於對計算的極致訴求,起步之初的晶泰科技曾經考慮過超算,但是效果卻不盡如人意,最終經過審慎的考量和驗證之後,晶泰科技將所有的業務搬遷到AWS等雲平臺。
“我們對雲計算的根本訴求就是海量的算力,以及極致的彈性。”劉陽表示,以本次新冠病毒的基因序列分析為例,晶泰科技可能需要在30分鐘內開啟高達數十萬的CPU集群進行計算。
此外,藥企的核心資產就是知識產權,因此晶泰科技也在AWS上使用了CloudTrail、GuardDuty等安全產品,構築起經過了ISO 27001權威認證的安全管理體系。
由於當前的客戶主要以海外為主,因此使用AWS為晶泰科技帶來了極大的便利。通過AWS強大、星羅棋佈的基礎設施,晶泰科技搭建了自己的ID4(Intelligent Digital Drug Discovery and Development)智能藥物研發平臺,從而可以最大限度地縮減與客戶的物理距離,為他們提供“貼身”服務。
最近幾年來,在原先的產品基礎之上,AWS與時俱進地推出了更多的服務,使得客戶更加便利和高效地將尖端技術,用於企業的日常業務當中。譬如Amazon SageMaker,作為一項完全託管的服務,它可以幫助開發人員和數據科學家快速構建、訓練和部署機器學習 (ML) 模型,幫助企業盡享人工智能紅利。
據悉,晶泰科技也採用了Amazon SageMaker,方便地對自有的模型進行反覆迭代,效率提升的同時,成本也得到了有效控制。與此同時,一系列圍繞著數據湖的AWS服務,也是晶泰科技當前業務應用的核心之一。
晶泰科技首席科學家張佩宇博士指出,藥物研發的本質,就是研究藥物和體內各種各樣生物分子的相互作用,量子力學的作用是可以將計算做得更加精準,從而對化合物的關鍵物理化學性質、與人體內靶點的作用力探索得更加完全,這也是藥物研發的根本。
在這個過程中,人工智能正在發揮愈發重要的作用,張博士表示。譬如在晶型預測的時候,一個項目可能同時產生上億個晶體結構,做藥物設計、藥物發現的時候,同時會產生百萬乃至千萬量級的分子結構。通過量子力學與人工智能的整合及應用,這些結構的評估會更加高效,對於藥物研發企業而言,價值萬金。
據悉,晶泰科技現在與全球40多家藥企合作,其中不乏輝瑞、羅氏等世界頂級企業。晶泰科技並不是第三方研發機構,而更像是服務合作機構:在這些企業藥物研發的某些環節,通過自身的創新技術,幫助藥企進行預測評估和實驗的篩選。
張博士相信,人工智能將會為藥企的變革,起到決定性的推動作用。據他介紹,以前一個藥物從靶點發現到項目上市,通常需要長達十幾年的週期,以及多達數十億美元的投入——在這些方面,人工智能擁有巨大的發揮空間。
“在不確定中,找尋確定的未來。”某種程度上,這也是藥企研發的核心指向。在這個關乎人類健康與福祉的重要領域,晶泰科技將繼續加強與AWS的合作,為全球藥企提供最佳的研發服務支持。
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