随着云计算技术的加持,生命科学行业加速驶向了快车道。为更好地推动这一前沿学科的发展和人才培养,阿里云联合英特尔(中国)面向全球开发者,组织了天池大赛—“创新大师杯”冷冻电镜蛋白质分子结构建模大赛,致力于探索智能计算在生命科学领域的应用与创新。本次挑战赛吸引了全球1917支高水平队伍参赛,横跨美国、新加坡、印度等41个国家和地区,不仅有世界顶尖院校参加,还吸引了中国科学院、国家超算中心、国家数字化工程中心、字节跳动、科大讯飞等知名的科研机构和企业参加。经过数月激烈角逐,在2022年8月5日,阿里云召开的生命科学与智能计算峰会上,本届大赛颁奖典礼也如期举行。

蛋白质的空间结构是结构生物学的关键研究对象,其对于理解蛋白质功能以及相关生物学过程的工作机理有非常重要的意义。准确的蛋白质结构原子模型不仅能够帮助研究者在理论上理解生命活动的内在原理,同时也能为药物研发等诸多工程实践提供指导。

枚举每一种蛋白质可能存在的结构,需要花费大量的时间。最近,在强大的算法与算力的支持下,DeepMind将运算时间从数月缩短至了数小时。AI生物学带来了极致的效率革命,这对于人类攻克癌症等疑难杂症有着划时代的意义。要在数据洪流的时代实现重大的科学突破、分析基因组数据,应用于药物研发、疾病检测、个性化治疗,依赖于高效便捷的大数据分析技术和强大的计算平台支持。蛋白质破解的事件是一个标志,在生命科学领域取得突破性进展还需要高效的HPC系统和强大的算力,分析计算复杂、散点化、非结构化的生物医学大数据。

本次大赛基于阿里云弹性高性能计算(Elastic High Performance Computing,E-HPC)进行。阿里云E-HPC平台,基于阿里云基础设施,可灵活生产基于任何ECS实例构成的HPC集群,满足不同应用特征的性价比要求。阿里云E-HPC主要面向教育科研、企事业单位和个人,提供快捷、弹性、安全的一站式公共云HPC服务。计算实例基于intel第三代至强可扩展处理器(CooperLake),通过高效、面向未来的服务器基础设施提供卓越的性能和灵活性,推动新的业务突破和科学发现。深度学习加速和增强型AVX-512等内置优势提供了人工智能和HPC的融合以及工作负载性能。同时运用基于IceLake的Software Guard Expressions技术,通过内存中独立于操作系统或硬件配置的应用程序隔断,提供细粒度的数据保护。

本次大赛意在探索基于大数据训练的人工智能方法在由电势能分布获取蛋白质原子模型方面的潜力,为未来云计算和生命科学领域的人才储备。