日本頂尖制藥公司將使用 Tokyo-1 NVIDIA DGX 超級計算機加速藥物研發(fā)。

日本最大的商業(yè)財團之一三井物產(chǎn)株式會社正在與 NVIDIA 合作開展“Tokyo-1”項目。該項目旨在使用高分辨率分子動力學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)導者提供強大動力。 在正在舉行的 GTC 上發(fā)布的 Tokyo-1 項目包含一臺 NVIDIA DGX AI 超級計算機，可供日本制藥公司和初創(chuàng)企業(yè)使用。這個項目有望加速日本 1000 億美元制藥行業(yè)的發(fā)展。日本是繼美國和中國之后的世界第三大制藥市場。 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驗室研究的專家，但他們還沒有大規(guī)模地利用高性能計算和 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)能夠使用先進的工具來改變 AI 加速藥物研發(fā)的格局。” 通過該項目，用戶將能夠訪問 NVIDIA DGX H100 節(jié)點，以支持其進行分子動力學模擬、大型語言模型訓練、量子化學、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 NVIDIA BioNeMo 藥物研發(fā)軟件和服務(wù)，利用大型語言模型來處理化學、蛋白質(zhì)、DNA 和 RNA 數(shù)據(jù)格式。 三井物產(chǎn)的子公司 Xeureka 專注于 AI 賦能的藥物發(fā)現(xiàn)。其將運營 Tokyo-1 項目，后者預計在今年晚些時候上線。該項目還將涵蓋加速計算和 AI 藥物研發(fā)方面的的研討會和技術(shù)培訓。

使用 AI 和高性能計算為藥物發(fā)現(xiàn)研究注入活力

據(jù) Abe 介紹，日本的制藥環(huán)境長期以來一直面臨著藥物滯后的問題，藥物開發(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，該問題在疫苗開發(fā)競賽中再次得到關(guān)注。

AI 是加強和加速制藥行業(yè)藥物開發(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。但訓練和微調(diào)用于藥物研發(fā)的 AI 模型需要巨大的計算資源，例如 Tokyo-1 超級計算機的第一次迭代將加入 16 個 NVIDIA DGX H100 系統(tǒng)，每個系統(tǒng)配有 8 顆 NVIDIA H100 Tensor Core GPU。

DGX H100 基于強大的 NVIDIA Hopper GPU 架構(gòu)。該架構(gòu)中的 Transformer 引擎可加速 Transformer 模型的訓練，包括用于生物學和化學的生成式 AI 模型。Xeureka 計劃隨著項目的發(fā)展為該系統(tǒng)增加更多節(jié)點。

Xeureka 科技部產(chǎn)品工程經(jīng)理 Hiroki Makiguchi 表示：“Tokyo-1 專為掃除阻礙日本實施數(shù)據(jù)驅(qū)動型 AI 加速的藥物研發(fā)的一些障礙而設(shè)計。該項目將通過高性能計算提升日本制藥業(yè)的水平并釋放生成式 AI 的潛力，以找到新的治療方法。”

用戶將能夠訪問超級計算機上的專用服務(wù)器，獲得來自 Xeureka 和 NVIDIA 的技術(shù)支持并參加兩家公司的研討會。對于需要更多計算資源的大型訓練，用戶可以申請訪問具有更多節(jié)點的服務(wù)器。用戶還可以購買 Xeureka 提供的用于分子動力學、對接、量子化學和自由能擾動計算的軟件解決方案。

通過在 Tokyo-1 NVIDIA DGX AI 超級計算機上使用 NVIDIA BioNeMo 軟件，研究人員將能夠把先進的 AI 模型擴展到數(shù)百萬和數(shù)十億個參數(shù)，以便用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測、小分子生成和姿態(tài)估測等應(yīng)用。

Tokyo-1 加速日本公司在制藥

和其他領(lǐng)域的發(fā)展

安斯泰來制藥、第一三共制藥、小野制藥等日本各大制藥公司已在計劃使用 Tokyo-1 推進其藥物研發(fā)項目。

總部位于東京的安斯泰來制藥正在尋找覆蓋銷售、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 NVIDIA BioNeMo 軟件加速其分子模擬和生成式 AI 大型語言模型方面的研究。

安斯泰來制藥數(shù)字研究解決方案、高級信息學和分析負責人 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、細胞治療、靶向蛋白質(zhì)降解、工程噬菌體治療和 mRNA 醫(yī)學等應(yīng)用。Tokyo-1 使我們能夠充分利用 AI 和模擬技術(shù)的最新進展，它將為安斯泰來實現(xiàn)其未來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 Tokyo-1 建立一個將 AI 與機器學習完全融合的藥物研發(fā)流程。

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

總部位于大阪的小野制藥專注于腫瘤學、免疫學和神經(jīng)學領(lǐng)域的藥物研發(fā)。 小野制藥藥物研發(fā)技術(shù)部門的藥物研發(fā)數(shù)字化轉(zhuǎn)型課課長 Hiromu Egashira 表示：“訓練 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問題。我們認為 DGX 超級計算機將在公司內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，包括高質(zhì)量模擬、圖像分析、視頻分析和語言模型等。” 除了制藥業(yè)之外，三井物產(chǎn)還計劃讓日本的醫(yī)療設(shè)備公司和初創(chuàng)企業(yè)也能使用 Tokyo-1 超級計算機，并連接 Tokyo-1 客戶與 NVIDIA 初創(chuàng)加速計劃中的全球醫(yī)療初創(chuàng)企業(yè)所開發(fā)的 AI 解決方案。NVIDIA 還將連接 Tokyo-1 用戶與其開發(fā)者網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)千家全球生命科學客戶。

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