久久久久久国产,床戏剧原声喘,久久精品高清视频

LeDock是蘇黎世大學Zhao HongTao在博士期間開發的一款分子對接軟件，專為快速準確地將小分子靈活對接到蛋白質而設計。

LeDock優于大部分商業軟件，在Astex多樣性集合上實現了大于90％的構象預測準確度，對接時間最快僅需三秒。

LeDock同時支持Windows、Linux和MacOS三大操作系統。

Linux版支持大規模虛擬篩選，需要通過代碼操作才能實現目標。

Windows版的圖形界面極大簡化了藥物化學家常見多重復雜的對接過程，但每次任務只能對接一個分子，效率極低，只適用于少量對接場景。

如果考慮到不少用戶還有分子庫相關的需求，無論哪種版本，對用戶來說，都有點難搞。

今天我們就通過一個LeDock實證來聊聊，怎么幫助大家愉快地（不寫代碼）提高大規模分子對接效率（少點手動），甚至還能解決一些別的問題（一些爽點），擴大實驗的空間和范圍，放飛研發人員的想象力。

科研這件事，還是需要有點兒想象空間的。

用戶需求

某藥企藥物化合部想使用LeDock進行20萬分子對接任務，但本地只有兩臺48核的工作站。

如果按Windows版的一對一串行對接模式，假設按1分鐘一個算吧，不吃不喝不睡不關機，也要對接138天。如果再加上中間出錯修改、參數配置、分子庫處理，無數次重復手動操作步驟，就，沒法算了。。。

如果用Linux版，這一時長就取決于兩個點：本地擁有的資源數量和IT能力的高低。

所以，他們有以下幾個問題：

1. 基于現實條件，怎么快速達成用LeDock跑20萬分子對接任務這個目標？

2. 能不能使用更友好的圖形界面來進行操作？甚至把一些工作流程固定，下次直接就能用，還可以分享給同事？

3. 能不能幫忙準備分子庫？

實證目標

1、能否讓用戶擁有Windows版和Linux版的雙重優點，不用寫代碼，也能實現大規模虛擬篩選？

2、LeDock任務能否在fastone云平臺大規模運行且效率顯著提升？

3、用戶很多常見復雜的手動操作，能不能自動化進行？

4、是否能為用戶提供開箱即用的分子庫？

實證參數

產品類型：

速石FCC-E產品

操作系統及應用：

LeDock Linux版

適用場景：

研究配體和受體（藥物分子）相互作用的模擬方法

云端硬件配置：本任務屬于CPU密集型任務，對內存的需求不高，因此我們選擇了高性價比的云端計算優化型實例（CPU/內存=1:2）。

用戶完整工作流程圖

用戶打開應用，提交蛋白質pdb文件，選擇分子庫文件和資源后，由fastone平臺進行分子對接并打分，用戶可直接查看結果，提取目標分子，進行下一步化合物研究。

實證過程

一、開箱即用，一鍵定位&加密的分子庫

1. 開箱即用的分子庫

對接開始前，用戶除了蛋白質pdb文件，還需要準備分子庫文件。分子庫大多來自海外，其本身的大小和數據質量，直接影響著后續虛擬篩選階段的命中率。對用戶來說，需要將分子庫從外網下載到本地，有些數據量動輒幾十T，如果還涉及分子結構從2D轉換到3D等復雜處理，運算量相當大，要么耗時間，要么耗錢。

我們已經準備好開箱即用的分子庫供用戶使用，包括：Zinc、DrugBank、Maybridge、Enamine等。

因為LeDock僅支持mol2格式，fastone平臺會在對接前，自動將sdf格式轉換成多分子mol2格式文件，同時完成拆分，使單個分子對應一個mol2文件。否則，直接把多分子mol2文件放進去對接，只會讀取第一個分子。

2. 一鍵定位&加密的分子庫索引系統

用戶篩選完分子后，還要在20萬個分子的原始庫里迅速定位并提取出來。這難度不亞于只知道書名但要在圖書館里找書，茫茫書海，大海撈針。

我們的分子庫索引系統就派上了大用場。

這套索引和圖書館索引系統類似，將原始分子名字通過加密轉換成唯一ID， ID相當于GPS定位，表示該分子在原始庫里的具體位置。

比如，某分子的唯一ID為“A-G22-18578”，即表示他位于分子庫A區G22柜的第18578個，可以輕松將分子提取出來。

這道索引系統相當于為原始分子庫做了一道數據加密和定位系統，除了用戶沒人知道最終提取出來的是哪些分子，既保護了數據的安全性，又讓用戶能迅速定位到某個分子。

二、云端大規模業務驗證

200000個分子上云

用戶使用fastone平臺，在云端調度768核計算資源，成功對接200000個分子，從中篩選出了300個分子，進行下一步的化合物研究。此次任務對接共耗時3.5小時，平均對接一個分子只需45S。

這里要說明一下，這個45S不是純分子對接時間，是包括了用戶的整個工作流程所有操作在內的。而且，不同分子之間的對接時長是不一樣的，時間會被對接得慢的分子拉長，無法直接橫向對比。比如用戶在進行3萬分子對接的時候，平均時長卻達到了90S。

實證過程：

1. 云端調度48核計算優化型實例運算一組LeDock任務（對接約200000個分子），耗時3262.6分鐘；

2. 云端調度96核計算優化型實例運算一組LeDock任務（對接約200000個分子），耗時1630.8分鐘；

3. 云端調度192核計算優化型實例運算一組LeDock任務（對接約200000個分子），耗時815.1分鐘；

4. 云端調度384核計算優化型實例運算一組LeDock任務（對接約200000個分子），耗時407.2分鐘；

5. 云端調度768核計算優化型實例運算一組LeDock任務（對接約200000個分子），耗時203.3分鐘。

從圖上可以看出，LeDock任務在云端的線性擴展性表現良好，當云端資源增加到768核之后，運算時間縮短到了3個多小時，極大地提升了運行效率。

即使當分子數量增加到2800萬這個量級，我們調用10萬核CPU資源，在AutoDock Vina這個應用上也同樣表現優秀，可參考《提速2920倍！用AutoDock Vina對接2800萬個分子》

三、自動，自動，全是自動

1. 單機模式VS并行化

我們把跑分子對接這個任務分成三種不同的IT難度等級：

沒有難度：單機單CPU核，單任務。

中等難度：單機多CPU核，多任務。

王者難度：多機多CPU核，多任務。

想要對三種難度等級深入了解，看這里《揭秘20000個VCS任務背后的“搬桌子”系列故事》

如果按照“沒有難度”這個等級，200000個分子串行排隊，一個任務跑1分鐘，我們開頭已經算過了，基本沒什么現實可操作性。

我們直接將你帶飛到"王者難度"，在n臺n核的機器上跑，效率提升n*n倍，理論上n可以無限大。這個數字用戶可以自行設定。

2. 一次設定，跑完20萬個任務

怎么把一些工作流程固定，不用一次次重新設定，下次直接一鍵使用。甚至還可以分享給其他同事，提高大家的工作效率？

到了速石傳統藝能項目—自定義模板出馬的時候了。

我們將用戶跑LeDock的工作流程固定成一套模板：

step 1：用戶提交蛋白質pdb文件；

step 2：用戶選擇sdf格式分子庫文件；

step 3：fastone平臺自動將sdf格式轉換為mol2格式分子庫文件；

step 4：fastone平臺自動進行多分子拆分；

step 5：fastone平臺將蛋白質、參數文件與mol2格式分子進行對接；

step 6：fastone平臺掃描所有已完成對接的分子，進行打分；

step 7：用戶查看打分結果；

step 8：用戶篩選并從分子庫里提取出分子，進行下一步化合物研究。

用戶在這個模板的基礎上，自行調整各項參數，就能按這個流程一路跑下去了。

一次設定，反復使用，省時省力，還不用擔心以后不小心出錯。

這套自定義模板不但能分享，還可以跨應用設定，可以展開看看《1分鐘告訴你用MOE模擬200000個分子要花多少錢》

3. 自動檢查文件完整性

這個自動檢查包括兩個部分：

第一，用戶上傳配置文件的同時，速石平臺內置的檢查程序，會自動檢查文件完整性。

每個步驟需要用到的文件量很可能不一致，如果用戶運行到第五六步了，才發現某個上傳文件有問題，應該會非常崩潰。

第二，對接完成后，我們會對完成打分的文件數和初始文件庫做日志校驗，看數據是否有丟失。平常情況下，用戶可能很難察覺。

在這種大規模任務下，自動檢查程序能大大降低用戶任務返工率，以及協助用戶判斷運行過程中是否有問題。有些問題靠人力可能無力檢查。

4. 兩種場景下的重復提交任務功能和自動監控告警

放著機器通宵跑任務時總會幻想：第二天一早，任務已經跑完了，完美。

現實是：任務才跑了10%。

任務出錯，進度條卡住，可能會有兩種情形：

第一種：每個任務之間獨立，彼此沒有關聯。

一般任務數量越多，失敗的任務數量大概率也會變多，比如對接1萬個分子，有可能會有50個失敗任務；20萬個分子，可能有1000個失敗任務。

第二種：每個任務間有明確的先后處理順序，必須從A任務按序跑到Z。

假如到F任務就失敗了，整個任務就此停滯，涼涼。

自動檢查任務狀態并對失敗任務及時重復提交的功能，就是這種場景的克星，尤其是第二種，不然等待著你的，大概就是通宵，同時睜大你的雙眼了。我們的任務監控告警功能，還會時刻監控任務狀態，通過IM及時通知用戶，任務出現異常或已經完成。

我們還見到過一種特殊情況，Amber用GPU跑任務速度快，CPU較慢，但使用GPU計算時存在10%-15%的失敗概率。一旦任務失敗，需要調度CPU重新計算。

能否及時且自動地處理失敗任務，將極大影響運算周期。如果想了解我們怎么應對的，請點擊《155個GPU！多云場景下的Amber自由能計算》

實證小結

1、LeDock 大規模云端篩選毫無壓力，運行效率呈線性顯著提升；

2、fastone平臺能提供開箱即用，且能一鍵定位&加密的分子庫；

3、fastone 能為用戶定制自定義模板，一次設定，反復使用，界面友好；

4、fastone平臺提供的自動化檢查程序和重復提交任務功能，極大降低用戶的工作量；

5、用戶在20萬個分子對接任務中，篩選出了300個分子，進行下一步的化合物研究工作。

本次生信行業云實證系列Vol.12就到這里。

關于fastone云平臺在其他應用上的表現，可以點擊以下應用名稱查看：

HSPICE │ Bladed │ Vina │ OPC │ Fluent │ Amber │ VCS │ MOE │ LS-DYNA │ Virtuoso│ COMSOL