鹏程·神农入围戈登贝尔新冠特别奖,腾AI为新冠研究提供强力支撑

11月17日,美国计算机协会(ACM)公布2022年度戈登贝尔新冠特别奖评选结果,鹏城实验室联合北京大学、山东大学,在鹏程·神农生物信息研究平台上完成的“领先于病毒的进化——通过人工智能模拟预测未来高风险新冠病毒变异株”研究项目成功入围该奖,也是本次入围唯一来自中国的团队。鹏城实验室联合团队于众多世界级顶尖强队中脱颖而出,名列前茅,足见中国人工智能在计算集群和科研创新领域走在世界前列。

鹏程·神农是由鹏城实验室为首的联合攻关团队,基于“鹏城云脑Ⅱ”超大规模算力集群和昇思MindSpore AI框架联合打造,面向生物医学领域的新一代数据密集型生命科学精准计算平台。该平台依托生物大数据、计算生物学理论和技术、人工智能算法和计算集群实现新型药物的筛选与创制、病毒演化预测、蛋白质结构预测、小分子生成、靶点与小分子相互作用预测、新抗菌多肽设计与效果评价。

基于昇腾AI基础软硬件的“鹏城云脑Ⅱ”为该成果提供E级超大规模AI算力,支撑团队设计业界首个面向新冠病毒RBD区域变异的全环节模拟流程,实现了对高风险变异株的演化模拟及精准预测,每秒可生成、筛选超百万条变异体,每天可生成、筛选超1011条变异体。团队在两天内实现了新冠病毒Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron BA.5等主流毒株的变异模拟,且可以准确预测大多数的高风险监测变异株,包括BF.7、BQ.1、BA.4.6等。

图1.业界首个面向新冠病毒RBD区域变异的AI模拟工作

图2.依托“鹏城云脑Ⅱ”的大规模并行病毒变异模拟全流程

图3.鹏程·神农平台在两天内实现了对高风险变异株的演化模拟和精准预测

该成果以6.3×1022次运算换来了较病毒进化5个月的时间领先,在新冠病毒新变种不断出现的情况下,大模型的快速部署有助于实现对突发疫情的快速响应,而潜在高风险变异株的预测则有助于疫苗和药物研发的提前部署,为疫情防控决策提供有力支撑。

戈登贝尔奖是国际上高性能计算应用领域的最高学术奖项,被称为“超算领域的诺贝尔奖”,由ACM每年评选和颁发。由于新冠疫情的暴发,ACM于2020年首次设立了戈登贝尔奖新冠特别奖(ACM Gordon Bell Special Prize for HPC-Based COVID-19 Research)以表彰在“超算抗疫”方面取得的杰出研究成果。

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