隨著云計算技術的加持,生命科學行業加速駛向了快車道。為更好地推動這一前沿學科的發展和人才培養,阿里云聯合英特爾(中國)面向全球開發者,組織了天池大賽—“創新大師杯”冷凍電鏡蛋白質分子結構建模大賽,致力于探索智能計算在生命科學領域的應用與創新。本次挑戰賽吸引了全球1917支高水平隊伍參賽,橫跨美國、新加坡、印度等41個國家和地區,不僅有世界頂尖院校參加,還吸引了中國科學院、國家超算中心、國家數字化工程中心、字節跳動、科大訊飛等知名的科研機構和企業參加。經過數月激烈角逐,在2022年8月5日,阿里云召開的生命科學與智能計算峰會上,本屆大賽頒獎典禮也如期舉行。

蛋白質的空間結構是結構生物學的關鍵研究對象,其對于理解蛋白質功能以及相關生物學過程的工作機理有非常重要的意義。準確的蛋白質結構原子模型不僅能夠幫助研究者在理論上理解生命活動的內在原理,同時也能為藥物研發等諸多工程實踐提供指導。

枚舉每一種蛋白質可能存在的結構,需要花費大量的時間。最近,在強大的算法與算力的支持下,DeepMind將運算時間從數月縮短至了數小時。AI生物學帶來了極致的效率革命,這對于人類攻克癌癥等疑難雜癥有著劃時代的意義。要在數據洪流的時代實現重大的科學突破、分析基因組數據,應用于藥物研發、疾病檢測、個性化治療,依賴于高效便捷的大數據分析技術和強大的計算平臺支持。蛋白質破解的事件是一個標志,在生命科學領域取得突破性進展還需要高效的HPC系統和強大的算力,分析計算復雜、散點化、非結構化的生物醫學大數據。

本次大賽基于阿里云彈性高性能計算(Elastic High Performance Computing,E-HPC)進行。阿里云E-HPC平臺,基于阿里云基礎設施,可靈活生產基于任何ECS實例構成的HPC集群,滿足不同應用特征的性價比要求。阿里云E-HPC主要面向教育科研、企事業單位和個人,提供快捷、彈性、安全的一站式公共云HPC服務。計算實例基于intel第三代至強可擴展處理器(CooperLake),通過高效、面向未來的服務器基礎設施提供卓越的性能和靈活性,推動新的業務突破和科學發現。深度學習加速和增強型AVX-512等內置優勢提供了人工智能和HPC的融合以及工作負載性能。同時運用基于IceLake的Software Guard expressions技術,通過內存中獨立于操作系統或硬件配置的應用程序隔斷,提供細粒度的數據保護。

本次大賽意在探索基于大數據訓練的人工智能方法在由電勢能分布獲取蛋白質原子模型方面的潛力,為未來云計算和生命科學領域的人才儲備。