基于超算的医药产业数字孪生平台

专利主权项内容

1.一种基于超算的医药产业数字孪生平台，其特征在于，基于GPU集群搭建，平台包括：物理层、数据层、数字孪生层、应用层及用户层；其中，所述物理层采用高性能计算体系架构，所述物理层连接有物联网终端设备，物联网终端设备采集到的数据传输至数据层；数据层，用于获取包括生物多样性数据、生物医药数据及医疗健康数据的多源异构数据并进行数据预处理；数字孪生层，用于搭建基于ZooKeeper的分布式大数据存储计算体系，并搭建人工智能应用框架，利用所述分布式大数据存储计算体系及所述人工智能应用框架基于所述多源异构数据构建医药数据孪生体，所述医药数据孪生体的数据载体包括医药产业数据库、医药产业知识图谱及医药产业数据管理系统，所述医药产业数据库是基于医药产业海量关系数据筛选并基于领域分类建立，所述医药产业知识图谱是基于医药产业海量非关系型数据通过图数据库存储得到的，所述医药产业数据管理系统是基于医药产业数据库及医药产业知识图谱构建的提供数据管理、数据查询服务的系统；应用层，将接收到的医药数据孪生体发送至医药应用模块，所述医药应用模块包括AI药物靶点发现模块、蛋白质结构预测模块、智能分子生成模块、分子ADMET属性预测模块及AI药物虚拟筛选模块，实现基于医药数据孪生体的药物发现；其中：所述AI药物靶点发现模块用于挖掘所述医药产业知识图谱中的药物-靶点知识图谱中的子图数据进行特征提取及特征融合得到潜在作用靶点的一级结构序列；蛋白质结构预测模块用于基于所述潜在作用靶点的一级结构序列预测所述潜在作用靶点的三维结构并识别输出其活性口袋结构；智能分子生成模块用于基于所述活性口袋结构生成智能小分子结构；分子ADMET属性预测模块用于预测所述智能小分子结构的ADMET属性并基于预测的ADMET属性批量筛选智能小分子结构；AI药物虚拟筛选模块用于基于所述活性口袋结构及所述分子ADMET属性预测模块筛选得到的智能小分子结构进行蛋白质-配体亲和力评价，基于评价的亲和力分值筛选智能小分子结构用于化学合成。