OpenBioMed – 清華AIR聯(lián)合水木分子推出的開源Agent平臺(tái)

OpenBioMed 是一個(gè)由清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院（AIR）與水木分子聯(lián)合推出的開源平臺(tái)，專注于利用人工智能推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)研究。該平臺(tái)是一個(gè)多模態(tài)表征學(xué)習(xí)工具包，能夠處理包括分子、蛋白質(zhì)和單細(xì)胞在內(nèi)的多種生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。OpenBioMed 提供了超過 20 種工具和深度學(xué)習(xí)模型，適用于從傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)到多模態(tài)挑戰(zhàn)的廣泛應(yīng)用。

OpenBioMed是什么

OpenBioMed 是一個(gè)開源平臺(tái)，旨在促進(jìn) AI 驅(qū)動(dòng)的生物醫(yī)學(xué)研究。它由清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院（AIR）和水木分子合作開發(fā)，能夠處理多種生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，如分子、蛋白質(zhì)和單細(xì)胞等。平臺(tái)集合了 20 多種工具和深度學(xué)習(xí)模型，例如 BioMedGPT 系列，廣泛適用于傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)及多模態(tài)挑戰(zhàn)等領(lǐng)域。

OpenBioMed的主要功能

• 多模態(tài)數(shù)據(jù)支持：兼容小分子、蛋白質(zhì)及單細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、知識(shí)圖譜和生物醫(yī)學(xué)文本等多種數(shù)據(jù)類型。
• 統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理框架：便于加載不同的生物醫(yī)學(xué)實(shí)體和模態(tài)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式。
• 豐富的預(yù)訓(xùn)練模型：提供超過 20 種深度學(xué)習(xí)模型，如 BioMedGPT-10B、MolFM、CellLM 等，適用于多種生物醫(yī)學(xué)任務(wù)。
• 多樣的計(jì)算工具：包括 20 多個(gè)計(jì)算工具，涵蓋分子性質(zhì)與結(jié)構(gòu)預(yù)測、分子檢索、分子編輯和分子設(shè)計(jì)等功能。
• 模型預(yù)測模塊：公開預(yù)訓(xùn)練模型的參數(shù)并提供使用案例，便于遷移到其他數(shù)據(jù)或任務(wù)。
• 藥物研發(fā)：可預(yù)測藥物與靶點(diǎn)的結(jié)合親和力、分子屬性及藥物反應(yīng)，助力新藥研發(fā)進(jìn)程。
• 多模態(tài)理解：通過跨模態(tài)檢索，幫助科學(xué)家找到與分子或蛋白質(zhì)相關(guān)的文本描述。
• 精準(zhǔn)醫(yī)療：利用 CellLM 進(jìn)行細(xì)胞類型分類和單細(xì)胞藥物敏感性預(yù)測，推動(dòng)個(gè)性化治療的實(shí)施。
• 智能問答：BioMedGPT 能夠回答關(guān)于分子和蛋白質(zhì)的復(fù)雜問題。
• 智能體設(shè)計(jì)：以可視化編輯模式讓科研人員通過拖拽方式調(diào)用前沿 AI 算法與工具，方便進(jìn)行智能體的設(shè)計(jì)開發(fā)。

OpenBioMed的技術(shù)原理

• 多模態(tài)數(shù)據(jù)處理：OpenBioMed 提供靈活的 API，支持處理多模態(tài)生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，包括小分子、蛋白質(zhì)及單細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和生物醫(yī)學(xué)文本。
• 深度學(xué)習(xí)模型：集成 20 多個(gè)深度學(xué)習(xí)模型，如 BioMedGPT-10B、MolFM、CellLM 等，能夠應(yīng)對(duì)傳統(tǒng) AI 藥物發(fā)現(xiàn)任務(wù)及新興的多模態(tài)挑戰(zhàn)。
• 預(yù)訓(xùn)練模型與推理：提供現(xiàn)成的預(yù)訓(xùn)練模型和推理演示，經(jīng)過大規(guī)模生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)訓(xùn)練，能夠迅速遷移到用戶特定的數(shù)據(jù)或任務(wù)中。
• 工具與應(yīng)用：構(gòu)建了 20 多個(gè)計(jì)算工具，涵蓋分子性質(zhì)預(yù)測、蛋白質(zhì)折疊、細(xì)胞類型分類等多種下游任務(wù)，支持基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用。
• 智能體與工作流：提供簡便的界面，用于構(gòu)建多個(gè)工具的工作流，開發(fā)基于大語言模型（LLM）的智能體，幫助研究人員在復(fù)雜的生物醫(yī)學(xué)任務(wù)中獲得深刻的科學(xué)見解。

OpenBioMed的項(xiàng)目地址

• 項(xiàng)目官網(wǎng)：openbiomed.pharmolix.com
• Github倉庫：https://github.com/PharMolix/OpenBioMed

OpenBioMed的應(yīng)用場景

• 藥物研發(fā)：借助強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，研究人員可以迅速篩選出潛在有效的藥物。
• 多模態(tài)理解：通過支持跨模態(tài)檢索，幫助科學(xué)家找到與分子或蛋白質(zhì)相關(guān)的文本描述，以增強(qiáng)對(duì)生物醫(yī)學(xué)實(shí)體的理解。
• 精準(zhǔn)醫(yī)療：在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域，通過 CellLM 模型進(jìn)行細(xì)胞類型分類和單細(xì)胞藥物敏感性預(yù)測，推動(dòng)個(gè)性化治療的發(fā)展。
• 知識(shí)圖譜構(gòu)建：OpenBioMed 提供了構(gòu)建知識(shí)圖譜的工具，幫助研究人員有機(jī)地組織基因、蛋白質(zhì)、藥物以及臨床癥狀等要素，形成一個(gè)龐大而精細(xì)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。