藥王孫思邈曾有言：“人命至重，有貴千金，一方濟(jì)之，德逾于此”，藥方的重要性可見一斑。但由于人體分子系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及藥品研發(fā)的過(guò)程充滿了不確定性，因此，業(yè)界一直流傳著“雙十定律”的說(shuō)法，即成功研發(fā)出一款新藥，需要耗費(fèi)超過(guò)10億美元的資金和十多年的時(shí)間。不過(guò)，隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，這個(gè)定律有望被打破。

近日，阿里云與深勢(shì)科技聯(lián)合推出創(chuàng)新的Bohrium®科研云平臺(tái)和Hermite®藥物計(jì)算設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了分子模擬技術(shù)的飛躍。這兩項(xiàng)先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)與仿真基礎(chǔ)設(shè)施成果通過(guò)AI技術(shù)賦能科學(xué)研究和工業(yè)研發(fā)，我不僅大幅縮短了藥物研發(fā)周期，降低了成本，還顯著提高了研發(fā)成功率，為生物醫(yī)藥行業(yè)帶來(lái)了前所未有的變革，這是AI for Science領(lǐng)域的重大突破。

科學(xué)計(jì)算任務(wù)對(duì)資源的需求具有極致彈性，峰值資源需求可達(dá)數(shù)十萬(wàn)核，需要在亞分鐘級(jí)甚至秒級(jí)完成計(jì)算和數(shù)據(jù)資源的準(zhǔn)備。

其次，AI for Science全鏈路涉及多種異構(gòu)算力和數(shù)據(jù)池化的需求，需要充分共享數(shù)據(jù)以滿足不同環(huán)節(jié)的算力需求；此外，科學(xué)計(jì)算對(duì)性能要求極高，需要對(duì)熱點(diǎn)小文件實(shí)現(xiàn)低延遲加速，并且在高頻彈性任務(wù)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的極速加載和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集管理；最后，作為面向大量知名高校和科研學(xué)者的平臺(tái)，深勢(shì)科技還需要對(duì)終端客戶的數(shù)據(jù)Quota進(jìn)行精準(zhǔn)的配額管理，以控制數(shù)據(jù)量。

深勢(shì)科技基于阿里云提供的一套融合技術(shù)方案解決這些問(wèn)題并不斷迭代演進(jìn)，經(jīng)過(guò)多年演進(jìn)，將科學(xué)計(jì)算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施做了充分的分層設(shè)計(jì)：

● 數(shù)據(jù)緩存層：這一層作為近計(jì)算端高速數(shù)據(jù)層，用于滿足超高速的數(shù)據(jù)讀取需求。這一層使用阿里云 Fluid 將集群內(nèi)的高速存儲(chǔ)介質(zhì)抽象成邏輯緩存，進(jìn)行模型管理和加速加載，同時(shí)采用鏡像緩存實(shí)現(xiàn)鏡像的快速拉取，實(shí)現(xiàn)Pod在秒級(jí)快速拉起。

● 共享加速層：這一層作為共享加速層，用于滿足多集群共享數(shù)據(jù)讀寫的需求。這一層采用阿里云通用型 NAS 方案，解決科學(xué)計(jì)算場(chǎng)景大量小文件熱點(diǎn)讀取的性能問(wèn)題，同時(shí)提供彈性可分配的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。

● 長(zhǎng)期存儲(chǔ)層：這一層作為全量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，用于滿足模型文件、CKPT、數(shù)據(jù)集的長(zhǎng)期低成本存儲(chǔ)。這一層采用阿里云多級(jí)OSS對(duì)象存儲(chǔ)方案，借助阿里云的全球一張網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)一套 Bucket 數(shù)據(jù)跨地域加載傳輸?shù)男枨蟆?

在實(shí)際應(yīng)用中，深勢(shì)科技的平臺(tái)幫助用戶從繁重的重復(fù)實(shí)驗(yàn)中脫離出來(lái)，將原本需要數(shù)年才能完成的藥物篩選和優(yōu)化工作，用更大規(guī)模的算力協(xié)同調(diào)度縮短至幾個(gè)月甚至幾周，極大地加速了新藥的研發(fā)進(jìn)程。同時(shí)，研發(fā)成本也得到了有效控制，相較于傳統(tǒng)研發(fā)模式，節(jié)省了大量資金投入，為藥物研發(fā)企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

圖：阿里云存儲(chǔ)解決方案架構(gòu)圖

此外，阿里云還提供了多租戶成本控制的能力，幫助深勢(shì)科技實(shí)現(xiàn)了對(duì)終端客戶數(shù)據(jù)Quota的精準(zhǔn)管理，有效控制了數(shù)據(jù)量和成本。除了在藥物研發(fā)領(lǐng)域的合作，阿里云還具備其他多項(xiàng)相關(guān)技術(shù)能力，能夠?yàn)椴煌袠I(yè)的客戶提供全面的解決方案。

例如，在能源領(lǐng)域，通過(guò)云和AI技術(shù)可以幫助進(jìn)行能源消耗預(yù)測(cè)和優(yōu)化，提高能源利用效率；在材料科學(xué)領(lǐng)域，高性能算力加速新材料的研發(fā)和性能模擬；在信息科學(xué)與工程研究方面，大數(shù)據(jù)處理和分析能力為研究提供強(qiáng)有力的支持。

對(duì)于此次合作，深勢(shì)科技技術(shù)架構(gòu)師李祥兵表示：“阿里云云原生計(jì)算服務(wù)結(jié)合云原生存儲(chǔ)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程中對(duì)資源的充分有效利用，有效降低了業(yè)務(wù)上線過(guò)程的研發(fā)成本和管理成本，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)敏捷高效?！卑⒗镌乒こ處熞舱J(rèn)為，與深勢(shì)科技的合作是一次成功的實(shí)踐，充分展示了阿里云技術(shù)在AI for Science領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力和廣闊應(yīng)用前景。未來(lái)，雙方將繼續(xù)深化合作，共同探索更多創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景，為推動(dòng)科學(xué)研究和工業(yè)研發(fā)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

在實(shí)際應(yīng)用中，深勢(shì)科技的平臺(tái)在多個(gè)能源、藥物研發(fā)等項(xiàng)目中得到了驗(yàn)證。例如，在與某創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的合作中，運(yùn)用深勢(shì)科技的勒貝格平臺(tái)科研協(xié)作效率提升30%，最大資源管理規(guī)模超10萬(wàn)核，極大提升開發(fā)效率，除此之外深勢(shì)科技也與業(yè)內(nèi)超過(guò)50家生物醫(yī)藥、新能源和新材料企業(yè)進(jìn)行合作，共同提升藥物研發(fā)、新材料研發(fā)的開發(fā)效率。這些實(shí)踐數(shù)據(jù)充分證明了深勢(shì)科技與阿里云合作的成果為科研領(lǐng)域樹立了新的標(biāo)桿。