概览
武汉朗来科技发展有限公司(简称“朗来科技”)是一家处于临床阶段的创新药研发公司。在亚马逊云科技协助下,朗来科技基于Amazon Batch等服务构建了自动化的基因数据分析系统,实现计算资源需求降低25%-50%,整体计算成本缩减35%以上,研发业务流计算时间从72小时缩短至48小时,为创新药物研发提供了稳定高效的高性能计算支撑。目前,朗来科技使用的亚马逊云科技产品与解决方案包括:Amazon Batch、Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) 、Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)、Amazon Lambda 等。
机会
精准医疗时代下的研发效能升级
作为一家专注于创新药研发的生物科技企业,朗来科技始终将研发创新作为核心战略,长期保持高强度的研发投入。公司构建了从概念验证、候选化合物筛选、临床前开发到临床研究的全流程新药研发体系,覆盖炎症免疫、呼吸系统、心血管等多个治疗领域。朗来科技拥有强大的研发团队,科研人员占比超过75%,累计申请专利200多项,并与全球300多家合作伙伴建立了紧密合作关系,致力于为全球患者提供更有效的治疗方案。
在创新药物研发过程中,基因数据分析发挥着重要作用,犹如探索生命奥秘的"导航系统",其准确性和时效性直接关系到研发方向的确立和研发进度的推进。朗来科技的生物信息转化部门需要基于RNA基因数据分析系统,处理海量的基因数据,并将分析结果转化为下游研发部门可用的关键信息。随着研发管线的不断拓展和数据量的持续增长,朗来科技期望通过高性能计算进一步提升基因数据分析效能,为研发决策提供更及时、准确的信息支持。
具体而言,朗来科技希望从三个维度提升系统的高性能计算能力:
- 首先,在资源调度方面,需要实现计算资源的智能化管理,能够根据任务负载自动调整资源规模,既要满足短期高并发需求,又要避免资源闲置浪费;
- 其次,在研发体验方面,期望通过标准化体系简化生信研发人员的工作流程,让其能够专注于业务逻辑而非基础设施运维;
- 最后,在成本效益方面,需要建立精细化的成本管控机制,在保证研发效率的同时,实现资源投入的最优化。
基于上述需求,朗来科技最终选择亚马逊云科技作为合作伙伴。这一决策不仅源于亚马逊云科技在生物医药行业丰富的实践经验,更因其成熟、弹性的技术方案架构和专业的技术服务团队,能够为朗来科技的研发创新提供有力支撑。
“在多方测试中,亚马逊云科技展现出最佳的需求匹配能力,其成熟的批处理工具和弹性架构能够很好地满足我们在药物研发中的计算需求。”
—— 朗来科技信息部部长夏明伟
解决方案
构建智能化基因数据分析系统
朗来科技基于亚马逊云科技构建了一套完整的高性能计算架构,通过自动化的资源调度和精细化的运维管控,显著提升了基因数据分析的整体效率。
HPC 资源自动化调度实现效率突破
朗来科技依托完全托管式批处理服务 Amazon Batch,深度重构了基于 Nextflow 的基因数据分析工作流,实现了计算资源的智能化调度与全生命周期管理。该解决方案的核心优势在于将生信数据分析流程完全自动化,同时展现出的出色稳定性,确保关键分析任务每次都能在预期时间内完成。
在实际运行中,朗来科技的生信研究人员只需通过配置任务文件,并触发任务请求,系统便会自动完成后续所有处理流程。Amazon Batch 服务接收到生信分析任务请求后,会将请求转发到后端队列。队列收到消息后立即启动对应的运行环境,其中包括实例类型和配置选项等关键参数。运行环境启动时,会自动从 Amazon ECR 拉取预先配置的 RNA-seq 工具镜像,确保分析环境的一致性和可重复性。随后,运行环境从 Amazon S3 输入存储桶中拉取需要分析的基因数据,经过 Nextflow 流程的分析处理,最终将结果回写到 Amazon S3 输出存储桶中,形成完整的数据处理闭环。
特别值得一提的是,朗来科技利用亚马逊云科技的无服务器架构,显著地简化了分析人员的操作流程,实现了真正的“计算资源按需可得”。这得益于Amazon Lambda 与 Amazon S3 的深度协同,Amazon Lambda 函数自动完成头节点创建与任务调度,而 Amazon S3 则提供了统一、安全的数据存储方式,使科研人员可以更便捷地进行操作。
夏明伟表示:“这套系统不仅满足了短期高并发的基础数据分析计算需求,更是通过数据的安全、统一存储,为生物信息转化部门的团队协作提供了长期便利。”
精细化资源管理与安全合规保障
在系统建设中,朗来科技主要采用 M6i、C6i 等 Amazon EC2 实例来满足数据分析任务的高性能计算需求,并根据不同应用场景进行精细化配置。通过科学的实例选择和资源调配,在保证分析效率的同时,显著提升了资源利用率。
亚马逊云科技技术团队从朗来科技实际应用出发,深入分析 Nextflow 应用各节点的 CPU 和内存占用量,针对不同场景优化机型选择。例如,对于计算密集型基因分析任务,选用 M6i 等计算优化型实例;针对持续运行测试环境的场景,则采用更适合长期运行的实例类型。“亚马逊云科技团队主动协同我们的业务和 IT 部门,详细拆分应用各节点的资源消耗情况,帮助我们优化编排方案,这个过程中展现的专业精神令人印象深刻。” 朗来科技信息部部长夏明伟介绍到。
在安全合规方面,朗来科技与亚马逊云科技进行了账号安全方面的专题研讨,通过实施多因素认证、调整 root 账号使用习惯、创建分级 user 账号等措施,建立起符合生命科学研究规范的安全基线,有效保障了研发数据的保密性和完整性。自系统上线以来,一直保持零安全事件的记录。
朗来科技基于亚马逊云科技的系统架构示意图
业务成果
研发效能显著提升,为创新药物研发注入新动能
通过采用亚马逊云科技的解决方案,朗来科技在研发效率、成本优化和团队协作等多个维度取得了显著成果,为公司的创新药物研发提供了强有力的技术支撑。
- 研发效率大幅提升:基于Amazon Batch构建的自动化工作流,使研发业务流计算时间从72小时缩短至48小时,计算时长减少超30%。这种“确定性”的效率提升使得研发团队能够更精准地规划实验进度,加速研发决策。系统的稳定运行确保分析任务能按时完成,即使出现异常故障,系统也能自动重启任务,大大减少了人工干预,提升了研发工作的可预测性和计划性。
- 成本效益显著优化:通过精细化的资源调度和机型优化,朗来科技实现了计算资源需求降低25%-50%,整体计算成本降低35%以上。亚马逊云科技团队通过实例对比、组合优化以及针对常开场景推荐经济机型等具体措施,真正帮助客户实现了降本增效。
- 协作模式创新升级:新系统不仅解决了计算资源的迫切需求,还促进了IT与业务部门协作模式的优化。IT部门从繁琐的运维工作中解放出来,能够更专注于体系建设和研发赋能;业务部门则获得了自主使用系统的能力,大大提升了基础数据分析工作的敏捷性,和团队协作的便利性。
展望未来,朗来科技将与亚马逊云科技保持深度合作,共同探索高性能计算与AI技术在药物研发中的创新应用,持续推进新药的研发进程和转化效率,为全球患者带来更多有效的治疗方案。
“与亚马逊云科技的合作为我们带来了多重价值,首先,丰富的实例类型精准匹配了多样化的研发场景;其次,自动化系统带来了显著的效率提升;此外,精细化的成本优化实现了计算资源的可观节约。此次合作为朗来科技加速创新药研发构建了坚实的技术基座。”
—— 朗来科技信息部部长夏明伟
关于朗来科技
朗来科技是一家临床阶段的创新药研发公司,成立于 2013 年,在武汉设有综合研发中心、转化医学研究中心和临床医学中心,并在上海和美国设有研发中心。朗来科技秉持研发管线和平台 构建同步提升的双驱动策略,构建起了从概念验证、候选化合物筛选、临床前成药性开发到临床研究的全流程新药研发体系。朗来科技拥有强大的研发团队,科研人员占比超过 75%,累计申请专利超过 200 项,并与全球 300 多家合作伙伴建立了紧密合作关系,致力于为全球患者提供更有效的治疗方案,推动生物医药行业的发展。
免责声明:前述特定亚马逊云科技生成式人工智能相关的服务目前在亚马逊云科技海外区域可用。亚马逊云科技中国区域相关云服务由西云数据和光环新网运营,具体信息以中国区域官网为准。