繼黃仁勛公開發(fā)表“生命科學才是未來”的觀點后，英偉達押注生物計算賽道又有新動作。日前，諾和諾德基金會宣布將出資和英偉達合作，在丹麥建造一臺專注于生成式AI應用的超級計算機，以推動醫(yī)療保健、生命科學和綠色轉(zhuǎn)型領域的研究與創(chuàng)新，特別是在藥物發(fā)現(xiàn)和蛋白質(zhì)研究領域。

諾和諾德基金會計劃攜手英偉達聯(lián)合打造的這臺AI超級計算機被命名為“Gefion”，據(jù)悉，它將會搭載英偉達最新的芯片技術(shù)，配備191套英偉達DGX H100系統(tǒng)和1528塊英偉達H100 Tensor Core GPU，這些組件通過英偉達Quantum-2 InfiniBand網(wǎng)絡架構(gòu)互連，使Gefion有望躋身全球頂尖的人工智能超級計算機行列。此外，Gefion還將配備英偉達最先進的全套軟件解決方案，賦予科研人員一流的模擬工具和高級編程功能。這一重大項目由諾和諾德基金會聯(lián)手丹麥出口投資基金共同發(fā)起，預計將于2024年底前投入試運行，旨在為公共和私營部門的研究者提供強大支持。

圖片來源：網(wǎng)絡

不過，說到將超級計算機應用在藥物發(fā)現(xiàn)領域，英偉達可能并不會如愿成為唯一的主導者。只因為在生物計算、AI制藥等新興賽道中，有一臺名為安騰(Anton)的專用超級計算機已經(jīng)在世界范圍內(nèi)稱霸超過十年以上了。

這臺超算安騰在生物醫(yī)藥圈有過很多一戰(zhàn)成名的標志性事件，其中最著名的成功案例之一是幫助美國AI制藥公司Relay Therapeutics進行藥物靶點及小分子藥物結(jié)構(gòu)的分子動力學模擬篩選，僅用18個月、不到1億美金就確認了一款用于治療膽管癌的高選擇性FGFR2抑制劑藥物RLY-4008的結(jié)構(gòu)，并且這一切都發(fā)生在4-5年前。這樣的研發(fā)效率一下打破了多年來“研發(fā)費用10億美元，研發(fā)周期10年”的禁錮，RLY-4008也將有望成為有史以來從實驗室走到市場用時最短的一款創(chuàng)新藥之一。

這個超算安騰(Anton)到底是何方神圣?為什么能和算力大佬英偉達相提并論呢?

超算安騰是一臺特殊設計的、專門為生物分子動力學模擬研發(fā)的專用超級計算機，由美國 D. E. Shaw 研究所(D. E. Shaw Research, DESRES)于2007年首次發(fā)布。

安騰超級計算機丨圖片來源：網(wǎng)絡

為了令分子動力學模擬運算得更快，在硬件上，安騰超級計算機(Anton)的芯片、主板、布線都由D. E. Shaw研究所特殊設計。通過特殊設計的專用芯片，從而盡可能減少數(shù)據(jù)的傳輸和運算，在芯片上分區(qū)域、分精度計算不同任務，突破制約分子模擬速度的瓶頸——原子間相互作用力的計算。與之配套的還有經(jīng)過精心設計的軟件體系，D. E. Shaw研究所同樣為其量身打造了Desmond這一專用分子動力學模擬軟件，以便與超算安騰的硬件特性完美契合。

受益于這些特殊的軟硬件設計，當使用安騰超算進行分子動力學模擬問題的計算時，算力的效率可以輕松達到傳統(tǒng)超算的百倍乃至萬倍之多，即使與當今全球運算能力最為強勁的超算Frontier相比，安騰超算在該領域的表現(xiàn)依然能超過其約五十倍。正是憑借這樣卓越的性能和對科學研究與藥物研發(fā)領域做出的重大貢獻，安騰超級計算機連續(xù)兩次榮膺高性能計算領域的最高榮譽——被譽為“高性能計算界諾貝爾獎”的戈登·貝爾獎。

在分子動力學模擬應用中，安騰超級計算機帶來了顛覆性的變革效應：它將原本局限于微秒范圍內(nèi)的模擬時間尺度一舉拓展至毫秒級別，首次實現(xiàn)了對以往難以觸及的一系列生物物理現(xiàn)象的成功模擬，例如蛋白質(zhì)折疊的過程、抗體在親和力成熟階段的結(jié)構(gòu)變遷等。

安騰超級計算機丨圖片來源：網(wǎng)絡

目前，世界上僅有的幾臺安騰超級計算機分別安置在匹茲堡超算中心和位于紐約市的D. E. Shaw研究所中。超算安騰的上機時間根據(jù)提交給美國國家科學院獨立專家委員會的研究提案分配，只接受美國學術(shù)機構(gòu)的使用申請，嚴格禁止中國等其他國家使用。從使用受限的角度，也能理解安騰超級計算機的科技含量與重要性絲毫也不亞于在如今的AI時代如日中天的英偉達GPU。

研發(fā)安騰超級計算機的團隊背景則更加傳奇!

D. E. Shaw研究所的創(chuàng)始人是David E. Shaw博士。他是斯坦福大學計算機博士，是計算機領域頂尖的“天才”級人物，不到30歲就進入哥倫比亞大學任教，并開展大規(guī)模并行計算研究。之后他投身華爾街，加入摩根士丹利，利用計算機技術(shù)進行量化交易。1988年，David E. Shaw博士創(chuàng)辦了以自己名字命名的對沖基金D. E. Shaw & Co，賺得盆滿缽滿，他本人也因在高頻量化交易方面的先驅(qū)作用在1996年被《財富》雜志稱為“King Quant”(量化投資之王)。

David E. Shaw博士丨圖片來源：網(wǎng)絡

在財富自由后，David E. Shaw博士希望做一些更能體現(xiàn)人生價值的工作。偶爾的機會，他得知可以通過加速生物大分子的模擬來推動藥物研發(fā)，于是就有了安騰計算機誕生的契機。為研發(fā)出超算安騰，D. E. Shaw Research招募了數(shù)百名數(shù)學、化學、生物學等專業(yè)以及計算機軟硬件方面的最頂尖的理工博士，給這些大牛們每人開了一年幾十萬美金的工資，這是這些博士通常能找到研究崗位工資的2-3 倍。

借助超算安騰舉世無雙的計算能力，D.E. Shaw團隊在分子動力學模擬領域笑傲江湖，每年在國際頂尖的學術(shù)雜志《自然》和《科學》上發(fā)表文章，學術(shù)聲譽勢不可擋，而David E. Shaw博士時隔十幾年再次成為美國前總統(tǒng)奧巴馬的科學與技術(shù)顧問。

自2023年起，英偉達強勢進軍生物計算領域，僅在上半年5月至11月短短6個月期間，就戰(zhàn)略性投資了9家專注于AI制藥的新興企業(yè)。近日與全球制藥巨頭諾和諾德聯(lián)手打造超級計算機之舉，無疑標志著英偉達的AI技術(shù)在醫(yī)療領域的實踐應用正穩(wěn)健推進并將實現(xiàn)重大突破?？鐕揞^在生物計算版塊的積極布局，有望催化國內(nèi)醫(yī)學科研領域緊跟步伐，實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動的快速發(fā)展。

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