算力賦能,打造生命科學雲上新範式
發布時間:2026-01-12 來源:投稿 責任編輯:lina
雲端算力驅動生命科學創新,實現百萬樣本高效分析
某生命科學研究院推出的生命科學數據分析平台,是一款基於雲架構、由AI驅動的多組學在線分析平台,以技術為根、數據為翼,為科研工作者提供全過程一站式分析服務,輕鬆應對組學數據繁複、分析門檻高、項目協作難等挑戰。該平台全麵支撐蛋白質結構預測、時空組學、單(dan)細(xi)胞(bao)與(yu)基(ji)因(yin)組(zu)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)前(qian)沿(yan)科(ke)研(yan),並(bing)貫(guan)通(tong)至(zhi)精(jing)準(zhun)醫(yi)療(liao)等(deng)產(chan)業(ye)化(hua)應(ying)用(yong),覆(fu)蓋(gai)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)的(de)多(duo)元(yuan)場(chang)景(jing),迄(qi)今(jin)已(yi)支(zhi)持(chi)近(jin)千(qian)萬(wan)份(fen)樣(yang)本(ben)的(de)高(gao)效(xiao)分(fen)析(xi)。該(gai)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)平(ping)台(tai)被(bei)譽(yu)為(wei)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)與(yu)健(jian)康(kang)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的(de)“超級引擎”,致力於打通科研與臨床的壁壘,釋放生命大數據價值,助力守護人類健康共同體。

在(zai)強(qiang)大(da)性(xing)能(neng)的(de)背(bei)後(hou),是(shi)某(mou)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)與(yu)火(huo)山(shan)引(yin)擎(qing)的(de)深(shen)度(du)技(ji)術(shu)合(he)作(zuo)。火(huo)山(shan)引(yin)擎(qing)為(wei)生(sheng)物(wu)信(xin)息(xi)分(fen)析(xi)平(ping)台(tai)提(ti)供(gong)了(le)堅(jian)實(shi)的(de)底(di)層(ceng)資(zi)源(yuan)支(zhi)撐(cheng),深(shen)度(du)融(rong)合(he)雲(yun)端(duan)彈(dan)性(xing)算(suan)力(li)與(yu)海(hai)量(liang)分(fen)布(bu)式(shi)存(cun)儲(chu),可(ke)靈(ling)活(huo)適(shi)配(pei)從(cong)小(xiao)樣(yang)本(ben)機(ji)製(zhi)探(tan)索(suo)、daodaguimopiliangjisuandengduoyanghuachangjingxuqiu。pingtaikecongrongyingduifenxigaofengqishangwanjiediandegaobingfaxuqiu,baozhangjisuanrenwugaoxiaowendingyunxing。zaicunchucengmian,tongguozhinenglengreshujufencengfangan,duigaopinfangwenshujupeizhigaoxingnenghuancunceng,erjianghailianglengshujuzidongchenjiangzhidichengbendarongliangcunchu,zaiquebaozhengtixitongxingnengdetongshi,shixiancunchuchengbenjiangdi30%以上,實現成本與效率的最優平衡。
效率躍升,算力方案讓基因和蛋白質分析邁入新紀元
某生命科學研究院自主研發的 Cyclone 測序技術作為三代測序領域的核心突破,憑借超長讀長的技術優勢,成為複雜基因組解析、結構變異檢測、甲基化直接分析等前沿研究的核心支撐。但也因單樣本原始數據量大、信號解析算法複雜,對底層算力與存儲架構提出了極致要求。
基於生命科學數據分析平台搭建的蛋白結構預測工具,通過深度學習模型融合進化信息(MSA 多序列比對),采用 Pairformer 模塊和擴散網絡技術,減少了對多重序列比對的依賴,通過生成式擴散方法預測原子坐標,可精準預測蛋白質、DNA、RNA、小分子配體等生物分子的三維結構與相互作用。單月即可處理數千萬的蛋白預測,徹底改變了傳統方法低效局麵。但這種高通量、大隊列的業務模式,對底層基礎設施的算力支撐與彈性調度能力提出了嚴苛挑戰。常麵臨序列規模大、要求短時間完成、多任務並行推進的資源波動場景,亟需強大的底層架構承接。

為此,某生命科學研究院與火山引擎及AMD深度攜手,打造 AMD 百萬核級超厚資源池 —— 不僅能高效承載多個蛋白分析任務同步調度,更實現 10 萬核 / fenzhongjidedanxingtiaoduxiaolv,congsuanlishenqingdaoziyuanjiaofuquanchengmiaojixiangying,wanmeishipeiyewudongtaijiezou。yewusuanlijiqunyibaiwanhejidanxingsuanliweihexinzhicheng,sanfanggengzaigujian、內核、虛擬化、操作係統層麵開展全棧聯合優化,將技術優勢貫穿分析全流程。
突破存儲與算力桎梏,護航科研與產業化落地
在基因組和蛋白數據分析等大規模數據分析場景中,常麵臨極致的存儲帶寬挑戰:單項目需調度數千個計算 Pod,對核心數據文件進行並行讀取,每個 Pod 平均需 10MB/s 的讀帶寬支撐,海量並發讀寫不僅易造成存儲性能瓶頸,更可能拖慢整體分析效率,影響大型隊列研究的推進節奏。
以某生命科學研究院為代表的生命科學機構,在進行基因組重測序、蛋白質分析等業務時,麵臨兩大核心挑戰:
算力潮汐:蛋白等多組學分析任務常需並行處理數萬個樣本,瞬時需要高達十萬核級別的計算資源,對算力彈性調度要求極高。
I/O 瓶頸:大規模並行計算中,數千個計算 Pod 同時讀取核心數據文件,極易造成存儲帶寬瓶頸,拖慢整體分析效率。
解決方案與價值:某生命科學研究院選用火山引擎 AMD g3a 實例構建其核心分析平台。
海量彈性算力:依托火山引擎百萬核級的 AMD 資源池,實現了每分鍾十萬核的彈性調度效率,完美適配科研任務的波峰波穀。
高性能緩存:利用 AMD 實例卓越的 CPU 內存緩存能力,將高頻訪問的核心數據緩存至內存中,大幅減少了對後端存儲的重複讀取,從根源上緩解了 I/O 帶寬壓力,保障數千計算 Pod 高效協同。

這一技術優化不僅讓性能完美適配大規模並行計算需求,保障數千 Pod 高效協同、無卡頓推進分析,更讓某生命科學研究院測序服務的核心優勢充分釋放:憑借超低重複率、高精準變異檢測能力與優異的罕見突變檢出表現,搭配極低樣本錯誤分配,靈活適配 FFPE、單細胞、血液等多種樣本類型,建庫測序成功率保持高位。最終,通過算力支撐與測序技術的深度協同,為醫學科研提供更高效、穩定、精準的全流程支撐,助力科研工作者更快突破技術瓶頸、產出核心成果。
最終,基於 AMD 實例的強大算力支撐,某生命科學研究院的生物信息分析平台得以充分釋放其技術優勢,為醫學科研提供了更高效、穩定、精準的全流程支撐。
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