2023年11月1-3日，專注于冷凍電鏡單顆粒分析技術的培訓會議在南方科技大學召開，本次會議由火山引擎聯合南方科技大學冷凍電鏡中心，上海月新生科、英特爾共同舉辦，與會嘉賓們深入探討了冷凍電鏡技術在基礎研究、臨床科研和創新生物藥開發中的廣闊前景和應用實踐。
會上，來自南方科技大學、復旦大學、中山大學、北京理工、湖南師范、清華大學等高校的多名冷凍電鏡領域知名專家學者分享了精彩的學術報告。在上機培訓過程中，培訓老師通過耐心地講解，為各位學員了解冷凍電鏡、拓展研究思路及開展技術研發等提供了直接的指導和全新的思路。
火山引擎通用解決方案架構師高卿在會上以《火山科研云助力科研新范式》為主題發表演講，展示了火山引擎近年來在生物信息計算和生命科學領域的研發成果。他表示：IT&BT正加速融合，即利用數字化來賦能基因研究、細胞工程、蛋白質結構預測等多個生物技術領域，實現創新、效能提升和工程化、產業化，而在數字化創新多種路徑中，效能提升的最佳方式就是上云。
自主可控的生物醫學大數據操作系統（Bio-OS）
火山引擎是字節跳動旗下的云服務平臺, 在數字化創新過程中，對內提供抖音集團各應用的技術支撐，對外與千行百業共創第二增長曲線。在生命科學行業線，火山引擎推出科研、基因、醫藥和醫療體系4大細分領域解決方案，提供可靠的算力、存儲、云原生操作系統等基礎資源，以及研發、數據和人工智能中臺能力。
火山引擎生命科學及醫藥行業總覽
從生物信息基因計算領域觀察，隨著技術發展，現代全基因組測序價格已經打破摩爾定律快速降低，研究計算資源的不平等性愈發增強，同時，行業的海量數據存儲、高效傳輸、數據要素分享已經成為重要挑戰。
基于行業共性的問題，針對科研成果的可重復性差、數據標準不統一、缺乏行業標準化、數據難以匯聚、分析工程化能力較弱等痛點，火山引擎與合作伙伴一起，開發了一套基于國際標準的生物醫學大數據操作系統—— Bio-OS，實現了標準規范、資源工具、開發環境和技術架構的統一。
Bio-OS能夠幫助生物學家、數據科學家以及IT人員，快速的進行生信學構建相應的分析工作流，屏蔽了較為繁瑣的環境構建、數據尋找和大數據計算任務調度的問題，極大簡化了整個研究的過程，提升分析過程的效能。并且，火山引擎還將全球各類高價值數據集、領域化工作流和工具，進行歸集和整理，供應用者查詢、調用。同時，將Bio-OS平臺的內核進行了開源，期望通過開放的形式，構建行業生態，實現“科研資源普惠化”。
三大核心能力助推AIfor Science
當前，人工智能驅動的科學研究(AI for Science，簡稱AI4S)技術成果，在生物醫藥、材料和物理領域發揮越來越重要的作用，也使得如何利用大模型賦能科研和產業化，成為行業變革的核心議題。
為此，火山引擎基于AI4S的基本邏輯，開始探索生命科學領域的“數字孿生”，期望能夠通過將基因、蛋白質、細胞、表型、文獻、病歷和病理等各類多模態數據進行整合和訓練，形成一個可進行仿真實驗的數字生理人模型，幫助科研團隊啟發研究方向，提升疾病研究和制藥研發效能。
而經過幾年的項目實踐，火山引擎在此領域逐步積累了三大核心能力：
? 核心能力一：云原生調度體系
構建和利用全國的算力網絡，利用云原生容器調度不同地域、異構的算力進行快速的任務交付。例如，Bio-OS云服務已經為農業育種、三代測序、AI蛋白質設計等多家企業和科研機構提供服務，為云上用戶提供一整套的數據傳輸、數據存儲，到二級分析、三級分析、數據交付的解決方案，助力基因組醫學領域突破。
? 核心能力二：基于大模型的工具鏈體系
利用大模型，訓練某一領域內的高價值數據，并利用向量庫減輕幻覺問題，幫助科研團隊進行研究思路的探索，論文代碼、數據集的生成和重現。例如，火山引擎助力某實驗室，利用火山方舟大模型平臺發掘論文檢索和實驗數據的創新科研思路，并利用知識庫進行有效的專業性驗證，助力水稻種植科研的跨領域知識的聯系和探索。
? 核心能力三：基于火山科研云平臺不斷拓展領域化生態應用
火山引擎與冷凍電鏡領域的月新科技一起，針對Relion進行基于工作流的多個計算任務的工程化改造。此外，還協同英特爾，利用至強可擴展平臺為硬件基座，對Alphafold2實施端到端的高能量優化，加速蛋白結構預測服務。
英特爾人工智能架構師楊威在會議現場展示了AlphaFold2基于火山引擎SPR云實例g3i上實際結果，并詳細講解了基于英特爾第四代至強處理器以及OpenVINO?工具套件的解決方案。英特爾與火山引擎深度合作，加速AI for Science生命科學計算的應用實踐。
END
在冷凍電鏡和結構生物學領域，火山引擎期望能夠攜手更多學術機構和技術廠商，利用數字化、云計算等基礎能力，一同共創冷凍電鏡云，幫助科研團隊解決計算排隊、數據存儲等核心問題，最終實現推動整體領域的工程化、產業化能力的加速成熟和應用。
