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新药发现解决方案

此亚马逊云科技解决方案有何用途 ?

生命科学的价值链正在经历现代化,以减少开发和生产药物的时间与成本。一种新药的商业化成本估计为 25 亿美元,其中 25% 的成本被认为是由实验室效率低下造成的。该解决方案能够促进团队协作和内部药物发现,提供最先进的化学模拟软件,实现用于运行基因组学或药物发现研究工作负载的 HPC 环境,依托多个亚马逊云科技服务来处理大量数据,并利用 AI/ML 服务构建模型以挖掘更多价值。

方案优势

按需部署,方便快捷

一键式按需部署的计算集群。方便快捷的配置方法及流程,适配多种计算机型。

基于最佳实践的软件封装

自动安装 Schrodinger 软件包,支持亚马逊云科技公开数据集引用分析,支持 Amazon SageMaker 二次分析计算结果。

自定义工具流,灵活掌控

支持 Shell 基本流程,支持 KNIME Workflow 面向新药研发三件套。

解决方案架构及说明

以下架构图展示了整个方案的部署架构。

  1. 部署一个笔记本实例,从而允许 Amazon SageMaker Notebook 用户进行笔记本实验。
  2. 笔记本附带针对不同药物发现问题的示例代码,如分子展开等。用户可以学习如何利用经典计算或通过访问 Amazon Braket 利用量子计算研究这些问题。
  3.  在公共子网中创建了 NAT 网关,并通过 Internet 网关连接互联网。笔记本实例部署在私有子网中,它通过 NAT 网关访问互联网。
  4. 使用 Amazon Step Functions 工作流进行批量评估。
  5. 根据不同的模型参数、资源、计算方式(经典或者量子计算),Amazon Step Functions 工作流会并行发起多种 Amazon Batch 任务。
  6. 每个 Amazon Batch 任务使用预先构建好的容器镜像,根据不同的模型参数,评估药物发现中的问题。
  7. 所有预先构建好的镜像都存储在 Amazon ECR 中。
  8. 对于经典计算,Amazon Batch 任务会在本地评估药物发现中的问题,然后把结果存放到 Amazon S3
  9. 对于量子计算,Amazon Batch 会以异步的方式把任务提交到 Amazon Braket,把它变成 Amazon Braket 任务。
  10. 当一个 Amazon Braket 任务结束后,它会把输出存放在 S3 桶里,并触发一个 Amazon EventBridge 事件。
  11.  当 Amazon Lambda 由 Amazon EventBridge 事件触发,它会解析 Braket 任务存储在 S3 上的输出文件,并把解析后的结果放到 S3,并向 Amazon Step Functions 工作流发送一个回调。
  12.  当批量评估完成后,Amazon Step Functions 工作流会向 Amazon SNS 发送一个通知,所有订阅了该主题的订阅者会收到此通知。
  13.  在 Amazon Step Functions 工作流执行过程中,会创建一个 Amazon Athena 表用于可视化。
  14. 通过 Amazon QuickSight 来查看批量评估的结果。