Schorodinger藥物發(fā)現(xiàn)、藥物設(shè)計(jì)科研利器-工作站、服務(wù)器、團(tuán)隊(duì)級(jí)計(jì)算設(shè)備全套方案24v3

Schrodinger的生命科學(xué)應(yīng)用軟件套件涵蓋了一系列用于藥物發(fā)現(xiàn)、分子建模、生物物理學(xué)和化學(xué)研究的工具。

Schrodinger核心軟件及其主要應(yīng)用：

1. Maestro - Maestro 是一個(gè)圖形用戶界面，用于控制 Schrodinger 套件中的各種應(yīng)用程序。它是進(jìn)行分子可視化、分析和交互式建模的主要平臺(tái)。
2. MacroModel - 用于分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)模擬，可以幫助研究分子的構(gòu)象和能量狀態(tài)。
3. ★FEP+ (Free Energy Perturbation) - 允許預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)和小分子之間的結(jié)合親和力，這對(duì)于藥物設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
4. ★Desmond - 一個(gè)分子動(dòng)力學(xué)模擬工具，可以模擬生物大分子在溶液中的行為，有助于理解蛋白質(zhì)的動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性。
5. Prime - 用于分子對(duì)接和虛擬篩選，幫助識(shí)別可能的藥物候選物。
6. LigPrep - 準(zhǔn)備配體結(jié)構(gòu)用于后續(xù)的分子對(duì)接或模擬。
7. Protein Preparation Wizard - 用于準(zhǔn)備蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括添加氫原子、修復(fù)缺失的側(cè)鏈和主鏈原子。
8. SiteMap - 識(shí)別蛋白質(zhì)口袋和潛在的配體結(jié)合位點(diǎn)。
9. QikProp - 預(yù)測(cè)藥物屬性，如吸收、分布、代謝、排泄和毒性（ADMET）。
10. Glide - 用于高通量分子對(duì)接，快速篩選化合物庫。
11. ★DeepAutoQSAR / DeepChem - 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的工具，用于預(yù)測(cè)化合物的性質(zhì)。
12. LiveDesign - 協(xié)作設(shè)計(jì)和信息學(xué)工具，用于團(tuán)隊(duì)成員之間的實(shí)時(shí)交流和數(shù)據(jù)共享。

硬件配置要求

Schrodinger軟件通常需要高性能計(jì)算環(huán)境，尤其是對(duì)于大規(guī)模模擬和計(jì)算密集型任務(wù)。具體而言：

• 處理器：多核處理器，尤其是帶有超線程技術(shù)的現(xiàn)代CPU，因?yàn)榇蠖鄶?shù)Schrodinger的應(yīng)用程序都可以利用多核架構(gòu)。
• GPU：NVIDIA GPU，特別是支持CUDA技術(shù)的GPU，可以顯著加速某些計(jì)算，如FEP+和分子動(dòng)力學(xué)模擬。

Schr?dinger重要軟件支持GPU加速：

FEP+ 主要用于計(jì)算分子的自由能變化，這是藥物設(shè)計(jì)中評(píng)估分子與靶點(diǎn)結(jié)合能力的重要參數(shù)。通過計(jì)算自由能變化，研究人員可以預(yù)測(cè)分子在生物體內(nèi)的行為，從而篩選出潛在的候選藥物。

• 硬件配置要求：由于FEP+計(jì)算涉及大量的分子動(dòng)力學(xué)模擬和熱力學(xué)積分，因此對(duì)計(jì)算資源的要求非常高。通常需要使用高性能的GPU來加速計(jì)算過程，以減少計(jì)算時(shí)間并提高準(zhǔn)確性。

Desmond一款用于模擬分子動(dòng)力學(xué)的軟件。它可以幫助研究人員模擬分子在特定環(huán)境下的行為，如溶劑中的運(yùn)動(dòng)、與其他分子的相互作用等。這對(duì)于理解分子在生物體內(nèi)的動(dòng)態(tài)行為和機(jī)制至關(guān)重要。

• 硬件配置要求：與FEP+類似，Desmond也需要強(qiáng)大的計(jì)算資源來支持大規(guī)模的分子動(dòng)力學(xué)模擬。高性能的GPU和多核CPU是執(zhí)行這類計(jì)算的關(guān)鍵。

DeepAutoQSAR /DeepChem：Schr?dinger提供的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的工具，用于預(yù)測(cè)分子的各種性質(zhì)，如溶解度、毒性、生物活性等。這些工具能夠利用大量的分子數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，從而快速預(yù)測(cè)新分子的性質(zhì)，加速藥物篩選過程。

• 硬件配置要求：雖然這些機(jī)器學(xué)習(xí)工具相對(duì)于傳統(tǒng)的分子模擬軟件在計(jì)算資源上有所降低，但仍然需要足夠的計(jì)算能力和存儲(chǔ)空間來處理和分析大規(guī)模的數(shù)據(jù)集。因此，配備高性能的GPU和充足的內(nèi)存是運(yùn)行這些工具的基本要求。

• 內(nèi)存：大量的RAM，取決于具體任務(wù)的規(guī)模。對(duì)于復(fù)雜的分子動(dòng)力學(xué)模擬，可能需要數(shù)十GB甚至上百GB的RAM。
• 存儲(chǔ)：高速SSD用于操作系統(tǒng)和軟件安裝，額外的大容量存儲(chǔ)設(shè)備用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

• 網(wǎng)絡(luò)：對(duì)于分布式計(jì)算或集群環(huán)境，需要高速網(wǎng)絡(luò)連接以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸。

數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)

Schrodinger在生命科學(xué)研究，尤其是藥物發(fā)現(xiàn)和藥物設(shè)計(jì)領(lǐng)域，依賴多種數(shù)據(jù)源。這些數(shù)據(jù)通常來自于以下幾個(gè)渠道：

1. 公共數(shù)據(jù)庫：如蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)銀行（PDB）、UniProt（Swiss-Prot）、GenBank、DrugBank、ChEMBL、PubChem等。這些數(shù)據(jù)庫包含了豐富的生物分子結(jié)構(gòu)信息、已知藥物信息、生物活性數(shù)據(jù)等。
2. 內(nèi)部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：制藥公司和研究機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括分子合成、生物測(cè)定、結(jié)構(gòu)解析等。
3. 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)：科學(xué)文獻(xiàn)中報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、理論分析、計(jì)算預(yù)測(cè)等信息，這些可以從PubMed、Web of Science、Scopus等數(shù)據(jù)庫獲取。
4. 專有數(shù)據(jù)庫：Schrodinger自己的數(shù)據(jù)庫，如Selleckchem數(shù)據(jù)庫，包含了FDA批準(zhǔn)的藥物數(shù)據(jù)集。
5. 學(xué)術(shù)和工業(yè)合作伙伴：通過合作研究項(xiàng)目共享的數(shù)據(jù)。

生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)量非常龐大，特別是隨著高通量篩選、組學(xué)技術(shù)（如基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)）的發(fā)展，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。例如，成年人體細(xì)胞數(shù)量約為10^13個(gè)，每個(gè)細(xì)胞幾乎都包含一套完整的基因組，即大約30億個(gè)堿基對(duì)。此外，大規(guī)?；衔飵斓奶摂M篩選也可能產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。

考慮到數(shù)據(jù)量的龐大和多樣性，存儲(chǔ)解決方案需要具備以下特點(diǎn)：

• 大容量：存儲(chǔ)系統(tǒng)必須能夠容納PB級(jí)別的數(shù)據(jù)，甚至是EB級(jí)別的數(shù)據(jù)。
• 高性能：為了支持復(fù)雜的計(jì)算和數(shù)據(jù)分析，存儲(chǔ)系統(tǒng)需要有高I/O速度和低延遲，以確保數(shù)據(jù)讀取和寫入的效率。
• 可擴(kuò)展性：隨著數(shù)據(jù)的不斷積累，存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)該能夠輕松擴(kuò)展，無論是水平擴(kuò)展還是垂直擴(kuò)展。
• 數(shù)據(jù)保護(hù)：需要有冗余和備份策略，以防止數(shù)據(jù)丟失。
• 數(shù)據(jù)管理：有效的數(shù)據(jù)管理和檢索系統(tǒng)對(duì)于查找和利用特定數(shù)據(jù)至關(guān)重要。
• 合規(guī)性：存儲(chǔ)解決方案應(yīng)符合相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，如HIPAA、GDPR等，以確保數(shù)據(jù)的安全性和隱私。

（二）Schrodinger計(jì)算設(shè)備硬件配置推薦

對(duì)于Schrodinger來說，大部分軟件包都是基于CPU多核計(jì)算，但由于計(jì)算密集型工作負(fù)載，如分子動(dòng)力學(xué)模擬和基于物理的藥物設(shè)計(jì)，GPU加速的計(jì)算平臺(tái)和相應(yīng)的存儲(chǔ)解決方案是必不可少的，此外這些系統(tǒng)通常配備高速固態(tài)硬盤（SSD）和可能的NVMe存儲(chǔ)，以滿足高帶寬和低延遲的要求。

2.1 CPU計(jì)算為主的工作站硬件配置

2.2 基于GPU計(jì)算的工作站硬件配置

2.3科研團(tuán)隊(duì)計(jì)算設(shè)備推薦配置

上述所有配置，代表最新硬件架構(gòu)，同時(shí)保證是最完美，最快，如有不符，可直接退貨

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