合作將加速基因組分析工作流；將共同開發(fā)用于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)靶向治療的大型語言模型

NVIDIA 于今日宣布與麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)旗下的博德研究所（The Broad Institute）合作，為 Terra 云平臺(tái)提供快速分析海量醫(yī)療數(shù)據(jù)所需的 AI 和加速工具。這將惠及該平臺(tái)的 25000 多名用戶，這些用戶包括來自學(xué)術(shù)界、初創(chuàng)企業(yè)和大型制藥公司的生物醫(yī)學(xué)研究人員。

此次合作旨在將 NVIDIA 在 AI 領(lǐng)域的專長和醫(yī)療計(jì)算平臺(tái)與博德研究所的全球知名研究人員、科學(xué)家和開放平臺(tái)建立連接，重點(diǎn)關(guān)注三大關(guān)鍵領(lǐng)域：

在 Terra 平臺(tái)上提供 NVIDIA Clara Parabricks：Parabricks 是一款用于測序數(shù)據(jù)二級(jí)分析的 GPU 加速軟件套件，現(xiàn)可用于六個(gè)新的 Terra 工作流。用戶現(xiàn)在可以使用 Clara Parabricks，在一個(gè)多小時(shí)內(nèi)完成全基因組的分析，而在基于 CPU 的環(huán)境中這項(xiàng)工作需要 24 個(gè)小時(shí)才能完成，并且，使用 Parabricks 計(jì)算成本降低一半以上。

構(gòu)建大型語言模型（LLM）：為深入探究人類生物學(xué)，研究人員將使用今日發(fā)布的用于生物學(xué) LLM 模型的 AI 應(yīng)用框架——NVIDIA BioNeMo，來開發(fā) DNA 和 RNA （生命的“基礎(chǔ)構(gòu)件”）的基礎(chǔ)模型。

為基因組分析工具包（GATK）帶來更加強(qiáng)大的深度學(xué)習(xí)：NVIDIA 正致力于為 10 多萬名研究人員所使用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具——博德研究所的 GATK 工具包打造新的深度學(xué)習(xí)模型，幫助研究人員識(shí)別與疾病相關(guān)的基因變異。這將助力新藥研發(fā)人員研究新的療法。

NVIDIA 醫(yī)療業(yè)務(wù)副總裁 Kimberly Powell 表示：“整個(gè)醫(yī)療生態(tài)系統(tǒng)都需要更先進(jìn)的計(jì)算工具，以便我們?cè)诶斫饧膊?、發(fā)展診斷學(xué)和提供治療方案的方面取得突破。通過擴(kuò)大與博德研究所的合作，我們可以發(fā)揮大型語言模型的力量，最終提供聯(lián)合解決方案，讓研究人員的深入洞察能夠真正地造?；颊??！?/p>

博德研究所希望通過提供一個(gè)開放的云平臺(tái)，將研究人員相互聯(lián)系起來，并將研究人員與其實(shí)現(xiàn)科學(xué)突破所需的數(shù)據(jù)集和工具連接起來，從而實(shí)現(xiàn)新一代生物醫(yī)學(xué)合作研究。

博德研究所首席數(shù)據(jù)官 Anthony Philippakis 表示：“生命科學(xué)領(lǐng)域正處于一場數(shù)據(jù)革命之中，研究人員迫切需要一種將機(jī)器學(xué)習(xí)引入生物醫(yī)學(xué)的新方法。我們希望通過此次合作，進(jìn)一步踐行‘?dāng)?shù)據(jù)共享與合作流程’的使命，進(jìn)而擴(kuò)展基因組學(xué)研究。”

用于疾病研究的大型語言模型

NVIDIA 的 BioNeMo 框架包含蛋白質(zhì)和化學(xué)領(lǐng)域的預(yù)訓(xùn)練 LLM 模型，可簡化訓(xùn)練、推理和擴(kuò)展。BioNeMo 是 NVIDIA NeMo Megatron 框架針對(duì)化學(xué)、蛋白質(zhì)和 DNA/RNA 序列領(lǐng)域的擴(kuò)展。

通過 BioNeMo，開發(fā)者能夠有效地訓(xùn)練和部署具有數(shù)十億參數(shù)的生物學(xué) LLM 模型。

雙方團(tuán)隊(duì)將基于此次合作，共同創(chuàng)建新的模型，將其添加至 BioNeMo 集合中，并在 Terra 平臺(tái)上提供。

用于特定領(lǐng)域 AI 的 NVIDIA 軟件

NVIDIA Parabricks GPU 加速的工作流為研究人員提供更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間和更低的成本，以進(jìn)行廣泛的基因組數(shù)據(jù)分析。在博德研究所的 GATK 最佳實(shí)踐——生殖細(xì)胞突變檢測分析流中，Parabricks 在 GPU 上進(jìn)行分析的速度提高了 24 倍，而成本減半。

博德研究所的研究人員還能夠訪問用于醫(yī)學(xué)影像 AI 的開源深度學(xué)習(xí)框架——MONAI 以及用于加快數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作的 GPU 加速數(shù)據(jù)科學(xué)工具包——NVIDIA RAPIDS。后者可用于基因組單細(xì)胞分析。