NVIDIA BioNeMo工具包为生命科学研究加速AI

7月1日最新消息

生命科学正步入计算能力飞速提升的新纪元。过去十余年间，NVIDIA打造了涵盖硬件、框架、库、模型、微服务及领域专用工具的完整GPU加速计算栈，旨在助力研究人员运行更复杂的科研流程并实现更快速的迭代。

近日，Anthropic正式推出Claude Science——一款专为科学研究设计的人工智能工作台。科学家可通过自然语言与智能体交互，端到端地完成各项研究任务。

Claude Science集成了NVIDIA BioNeMo Agent Toolkit，作为研究者可在工作流中直接调用的资源。该工具包将NVIDIA的加速能力封装为可调用的技能，使Claude Science能够自动选取合适工具、准备有效输入并执行工作流，同时连接至任意位置部署的NVIDIA计算资源。这意味着NVIDIA的加速模型、库和NIM微服务可直接融入科研流程运行的同一环境。

全球顶尖制药企业已广泛采用NVIDIA技术，加速药物发现、基因组学、医学影像、分子设计及蛋白质工程等AI驱动的研究。当前，全球前20大制药公司中有18家正在使用NVIDIA BioNeMo，充分彰显了其在行业生态中的广泛覆盖与影响力。

推动智能体时代的科学发现进程

Claude Science使科学家能以自然语言将研究意图转化为实际行动，无需手动配置模型、端点或软件环境。NVIDIA BioNeMo Agent Toolkit在此基础上进一步扩展，提供对Evo 2、Boltz-2、OpenFold 3等加速工作流与模型的访问，让需要加速的分析任务运行更高效。

科学家只需用自然语言描述一项研究任务——例如分析基因组序列、预测蛋白质结构或设计潜在结合分子。Claude Science收到请求后，通过预配置的领域智能体编排完整工作流程，这些智能体熟悉基因组学、蛋白质组学、单细胞分析、化学信息学及临床研究等多个领域的标准化流程。

BioNeMo Agent Toolkit为这些智能体提供必要上下文，使每个步骤都能对接相应的NVIDIA加速能力。每个技能都包含其目的及所需输入信息，帮助智能体准备并执行工作流，随后返回结果供科学家审核。

由此形成科学推理与加速计算之间的良性迭代循环。科学家可以审视输出结果、调整问题、决定下一步行动，始终将精力聚焦于科学本身。

一个极具说服力的实例：生成更优的常见癌症靶点抑制剂。在该工作流中，科学家从已知的致癌抗原突变出发，要求Claude生成大量候选抑制剂。Claude Science与BioNeMo Agent Toolkit及NVIDIA NIM微服务结合后，大幅提升了高通量抑制剂预测、优化与验证的速度。

为AI智能体构筑的科学基础

AI智能体具备推理、规划并使用工具完成任务的能力。在生命科学领域，这些工具往往是高度专业化的计算工作流。

一个自主的AI科学家智能体并非孤立地推理。它可能需要先对化合物库进行指纹识别，聚类有前景的苗头化合物，为顶级候选分子生成构象，分析基因组背景，比较扰动响应——之后才能推荐下一步实验。

每一步都依赖于特定的科学工具，而智能体的性能上限取决于这些工具的运行速度。

NVIDIA BioNeMo Agent Toolkit为科学智能体提供加速工具，使其能够以科学研究所需的速度高效运行。具体包括：

• NVIDIA Parabricks可将基因组分析时间从几小时缩短至几分钟，使智能体能够在近乎实时的条件下整合基因组上下文进行决策。
• 由scverse开发的RAPIDS-singlecell，将包含130万个细胞的预处理与聚类工作流从52分钟压缩至25秒，使单细胞分析成为推理循环的一部分，而非离线批处理任务。
• nvMolKit将相似性搜索、构象生成等化学信息学操作加速高达3000倍，让智能体在庞大的化学空间中迭代时几乎能跟上思维的速度。
• NVIDIA BioNeMo开放模型提供由NVIDIA库加速的核心生物分子能力，确保智能体在工作流的每一步都能获得专门构建的科学模型支持。
• BioNeMo NIM微服务将这些模型打包为企业级推理端点——容器化微服务，预集成并调优了完整的加速软件栈——智能体只需调用稳定的API即可投入生产部署。

NVIDIA BioNeMo Agent Toolkit是开源且与具体框架解耦的，同一套科学技能可应用于不同的智能体框架和研究平台。该工具包及其技能目前可通过NVIDIA开发者资源和GitHub获取。

科学家可通过Anthropic的Claude Science访问基于BioNeMo的工作流，该服务于今日进入公开测试阶段。作为公测的一部分，Anthropic正在邀请研究者反馈他们所需的其他领域专家和集成能力。