加入昇思MindSPONGE SIG，助力生物医药发展

2022/11/11

加入昇思MindSPONGE SIG，助力生物医药发展

01 MindSpore SPONGE介绍

MindSpore SPONGE是基于昇思MindSpore面向计算生物领域的套件，涵盖药物研发全流程。MindSpore SPONGE中包含蛋白质结构预测工具MEGA-Protein，分子动力学模拟等多种常用功能。

MEGA-Protein

MEGA-Protein包含MSA生成(MEGA-EvoGen)、蛋白质折叠训练推理流程(MEGA-Fold)、蛋白质结构打分(MEGA-Assessment)、蛋白质结构预测数据集PSP等关键技术，该工具提供了高精度高性能蛋白质结构和功能预测。

1、MEGA-EvoGen

MEGA-EvoGen能够在MSA较少（few shot）甚至没有MSA（zero-shot，即单序列）的情况下，帮助MEGA-Fold/AlphaFold2等模型维持甚至提高推理精度，突破了在“孤儿序列”、高异变序列和人造蛋白等MSA匮乏场景下无法做出准确预测的限制，该方法获得了CAMEO-3D蛋白质结构预测赛道月榜第一。

2、 MEGA-Fold

MEGA-Fold网络模型部分与AlphaFold2相同，在数据预处理的多序列对比环节采用了MMseqs2进行序列检索，相比于原版端到端速度提升2-3倍；同时借助内存复用大幅提升内存利用效率，同硬件条件下支持更长序列的推理。其中在Ascend 910 32G硬件下支持3072推理长度。

3、MEGA-Assessment

MEGA-Assessment可以评价蛋白质结构每个残基的准确性以及残基-残基之间的距离误差，从而达到跨模型挑选蛋白质结构，并且在CAMEO-QE结构质量评估赛道取得月榜第一，同时可以基于评价结果对蛋白结构作出进一步的优化。

基于AI框架昇思MindSpore的MD模拟软件

分子动力学模拟软件是一种根据分子力场所描述的势能函数模拟分子的微观运动，从而计算分子体系的物理和化学性质的科学计算工具，在化学、生物、物理、制药、材料、环境等领域有着广泛的应用。基于AI框架昇思MindSpore的MD模拟软件具备自动微分，支持不同硬件，端到端可微等优点。

1、自动微分

昇思MindSpore的“自动微分”功能，可以直接计算函数的导数，因此基于MindSpore编写分子力场只需编写势能函数的代码即可，原子受力即原子坐标对势能函数的负梯度可以直接通过“自动微分”计算，在很大程度上简化了MD模拟程序结构的复杂度。

2、支持不同硬件

昇思MindSpore能在CPU、GPU和华为自主研发的“昇腾”(Ascend)AI加速芯片上运行，程序只需修改一行代码便可移植到不同的硬件设备上。此外，华为昇思MindSpore还具备“自动并行”的能力，只需简单修改代码就能自动实现程序的并行化计算。

3、端到端可微

昇思MindSpore具备“高阶自动微分”的能力，可以自动求解函数的高阶导数。因此可以像运行AI优化算法那样，直接对MD模拟过程本身进行优化，从而获得理想的结果。这即是一种“元优化”(meta-optimization)过程。

在此背景下，昇思MindSpore SPONGE专项兴趣小组（简称：MindSPONGE SIG）正式成立，并面向开源社区招募志同道合的伙伴。

02 MindSPONGE SIG的使命

本SIG着眼于MindSpore SPONGE，充分利用昇思MindSpore的优点，持续完善套件功能，拓展社区生态，为广大科研人员，老师和学生提供高效易用的AI计算生物软件的同时，为这个领域中，有着强大的能力或浓厚的兴趣的人们提供一个能够共同交流合作的平台。

03 MindSPONGE SIG工作计划

套件功能完善：

MindSPONGE SIG致力于制药流程端到端全覆盖，将会以蛋白质-蛋白质相互作用，抗原抗体相互作用等多种功能的开发和完善。

小组老师将带领成员进行科技调研以及代码仓功能扩展，bug修复等工作。成员也可自由使用MindSpore SPONGE软件来进行自己的课题调研和开发。

小组交流与课程：

1、每年小组都会组织一场大型活动与数场小型活动，且固定在每个季度组织一场校园行活动，面向广大开发者举行MindSpore SPONGE公开课程，与开发者共同学习交流。

2、每年SIG会固定举办大型暑期学校活动，邀请组内的核心专家老师准备多个主题进行多天的授课，授课采用线上线下相结合的方式举行，面向全国的高校师生与开发者传授AI+科学计算领域知识。

3、小组会在社区内发布开源实习任务以及众智任务，欢迎大家来认领。

04 MindSPONGE SIG构成

小组领衔成员

小组成员

01、Maintainer：Yahao Ding

02、Maintainer：Ningxi Ni

03、Maintainer：夏义杰

04、Maintainer：陈迪青

05、Maintainer：黄渝鹏

06、Maintainer：Mengyun Chen

07、Maintainer：Haotian Chu

08、Maintainer：Junbin Li

09、Maintainer：Chenghao Wang

10、Maintainer：Min Wang

11、Maintainer：Jialiang Yu

05 MindSPONGE SIG召唤你

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昇思MindSpore开源社区算力使能，快来SIG申请你的专属算力

昇思MindSpore为推动SIG发展和开发者活跃，发布社区专属算力使能计划，面向SIG发放海量算力，免费领取。助力开发者了解和掌握全场景AI技术，支撑开发者实践和项目开发，助力开发者全面发展。

关于MindSpore SIG

昇思MindSpore社区欢迎业界专家、学术伙伴在社区成立特别兴趣小组（SIG），作为社区领域技术代言人，打造领域技术品牌，共建昇思MindSpore开源生态。

MindSpore SIG即MindSpore Special Interest Groups，即“昇思特别兴趣小组”，MindSpore社区成立个技术SIG的初衷是为该领域的专家、教授和学生提供一个开放交流的平台，通过会议分享、项目开发等活动促进技术交流、合作共赢，并使得SIG成员的影响力和技术能力得到提升，截止目前，MindSpore SIG共计成立20+。

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