近日，最新一期《求是》雜志上刊發了國家數據局黨組書記、局長劉烈宏的署名文章《加快構建全國一體化算力網，推動建設中國式現代化數字基座》，其中明確指出“數字經濟時代，算力是新質生產力”，再次引發了全網關于推動算力基礎設施化的議論熱潮。

　　新質生產力是以科技創新為主導、實現關鍵性顛覆性技術突破而產生的生產力。在今年兩會公布的政府工作報告中，2024年政府工作十大任務的第一項就是“大力推進現代化產業體系建設，加快發展新質生產力”。文章指出，“全球主要發達國家加快推進算力戰略布局，紛紛搶占算力競爭制高點，以新材料、生物制藥、基因技術、金融科技、深海空天等為代表的前沿科技和未來產業，都對算力基礎設施提出了前所未有的需求。”在前述的時代發展背景下，通過加強我國的算力基礎設施建設，無疑是加快發展新質生產力的重要抓手。

　　只不過，算力基礎設施的建設不能只關注“量”的增長，而忽略了“質”的提升。如何定義算力的“質”當然可以有很多角度，如果單單從“算力是新質生產力的視角”出發，我們認為算力的“質”的高低，最終還要看它應用到具體產業后，能夠在多大程度上推動產業的關鍵性顛覆性技術突破。如果僅僅看算力需求的增長，而不看算力的增長對于解決具體產業中遇到的實際問題的價值提升，那么討論算力的“質”也只是空中樓閣。

　　那么具體來說，算力究竟應該如何在相關應用領域中發揮新質生產力的作用呢？

　　我們以生物醫藥行業中的創新藥產業來舉例。生物醫藥是關系國計民生、經濟發展和國家安全的戰略性新興產業，目前全球主要大國都在爭相發力布局。今年我國的政府工作報告也明確將創新藥列為需要積極培育的新興產業和未來產業。在這個以創新為主導的賽道里，無疑是加快形成新質生產力的重要陣地。

　　傳統的新藥研發兼具周期長、投資高、風險大的特點。據不完全統計，每一款創新藥物從最早實驗室階段到最終上市平均需要10年以上時間和10億美金以上的研發投入；并且可能導致藥物研發失敗的因素有很多，即便是通過了動物試驗的候選藥物，都有89%在人體臨床試驗階段失敗，可能1萬個實驗室的候選藥物活性化合物里才能有1個走到最終成功上市。

來源：互聯網

　　2016年前后，一家來自美國的制藥公司Relay Therapeutics在這樣的“游戲規則”中走出了一條新的道路。作為一家成立不久的初創公司，Relay僅用18個月、不到1億美金就確認了一款膽管癌治療藥物RLY-4008的結構，并且順利進入了美國FDA的臨床II期試驗，極大程度地縮短了從藥物發現到臨床前研究近90%的投入時間和成本，并且根據Relay公開的臨床數據，使用了推薦劑量RLY-4008的膽管癌患者的整體緩解率高達88.2%。受益于RLY-4008等藥物管線研發的亮眼表現，Relay于2020年7月登陸納斯達克，成為全球第二家上市AI藥物研發公司。

　　Relay為什么能夠成功？通過公開資料深入研究Relay的新藥研發技術路線，可以發現Relay有一套與許多傳統藥企都不太相同的研發思路，從研發早期的藥物發現階段就引入了生物計算的研究方法，借助高性能計算機的強大算力來對藥物分子與靶點的結合進行計算模擬，從而極大減少了傳統實驗方法不管在時間還是研發投入上的試錯成本。

圖片來源：Relay官方

　　而為Relay提供高性能算力的是一臺名為“安騰”（Anton）的分子動力學專用超級計算機。安騰超算由美國D. E. Shaw研究所于2007年首次發布，它幾乎憑借一己之力讓美國生物計算領域的發展領先了世界十年。使用安騰超算進行分子動力學模擬問題的計算時，算力的效率可以輕松達到傳統超算的100-10000倍，比目前全球最強的超算Frontier還要快上50倍以上。

安騰超級計算機（Anton） 圖片來源：網絡

　　安騰超算和這個所謂的分子動力學模擬的計算，究竟是怎么幫到Relay實現研發效率突破的呢？

　　概括來說，分子動力學的模擬計算可以幫助藥物研發人員直接看到蛋白質運動的動態“影片”。如果不采用計算和算力的方案，只能通過傳統的顯微鏡來觀察蛋白質，即便用上最先進的冷凍電子顯微鏡，得到的也只是蛋白質的一張張靜態“照片”。不過，要得到有效的“蛋白質影片”，并不像我們想象中那么容易。在安騰超算問世以前，傳統的計算機或超算中心在計算分子動力學模擬的相關問題時，遇到了極其顯著的計算效率瓶頸問題，哪怕是一個算力效率達到每秒十億億次的頂尖超算中心（世界前十水平），正常情況下計算一個類似新冠病毒大小的大分子僅僅1毫秒運動的動態影片，都需要數十年時間。安騰超算針對性地對分子動力學模擬的計算做了軟件和硬件上的優化，最終竟然可以實現在短短十幾天里得到前述的計算結果，從數十年縮短到十幾天。

　　通過安騰超算高效獲取的海量“蛋白質影片”信息，顯著幫助了Relay的藥物研發團隊加快發現藥物靶點口袋、設計易于結合的小分子等。通過將超算安騰的澎湃算力，轉化成對藥物靶點和成藥小分子的結構進行的分子動力學模擬和篩選設計，Relay這才得以將蛋白質的結構和運動的深刻理解應用于藥物發現，從而使得他們在一眾老牌制藥公司中殺出重圍，一鳴驚人。

　　可見，Relay配合超算安騰的組合，通過計算加速實驗的思路，創新性地為藥物發現的效率問題提供了一個全新的解題思路，并且毫無疑問的，在這個實驗結合計算的全新的研發范式中，超算安騰提供的卓越算力性能是其中最為關鍵的“生產要素”。如果結合新質生產力的內核來解讀，這樣的創新嘗試完全契合了新質生產力中“質”的內涵，即強調把創新驅動作為生產力的關鍵要素，以關鍵性顛覆性技術突破為產業創造生產力躍升的客觀條件。

　　工欲善其事，必先利其器。目前，國內醫藥行業的原始創新能力相較國外來說整體發展相對還是偏弱，整體采取的研發技術路線主要還是以傳統實驗方法為主，同時國內創新藥企業還面臨研發投入大、風險與回報失衡、靶點集中、同質化競爭嚴重等問題。在這樣的發展背景下，效仿國外Relay和安騰超算組合的創新研發模式，積極引入算力作為新質生產力對于創新藥研發產業的刺激作用，很可能是一條適合我們彎道超車的發展路線。

　　不過，在當前的國際競爭環境下，美國顯然會對中國在相關領域的發展上做出限制。據悉，世界上僅有的幾臺安騰計算機分別安置在匹茲堡超算中心和位于紐約市的D. E. Shaw研究所中。安騰的上機時間根據提交給美國國家科學院獨立專家委員會的研究提案分配，只接受美國學術機構的使用申請，嚴格禁止中國等其他國家使用。

　　而縱觀國內的專用超算發展情況，目前似乎還沒有出現類似復現美國安騰超算技術路線的專用超算解決方案。中國科學院院士、北京航空航天大學教授錢德沛在接受媒體采訪時曾談到，“美國D. E. Shaw研究所就用專門設計的ASIC芯片搭建了分子動力學模擬專用計算機（Anton），通過算法創新和軟硬件協同，在分子動力學模擬中獲得了比通用計算機高出百倍的計算能效，這是非常值得我們借鑒的。”像安騰超算這樣特殊設計、功能單一的專用超算，雖然沒有辦法像通用超算一樣在規模、集群峰值算力等指標上刷新記錄，但是它僅僅只是專注解決一類專用算力的性能提升，就可以為新藥研發這樣萬億級GDP的市場打開無限的可能性，為一個國家在生物醫藥領域創造了一代人的發展機遇。

　　在生物醫藥領域，我國的創新藥研發企業，急切需要像安騰超算這樣優質的新質生產力工具，這樣級別的大科學基礎設施，將在尖端科技領域和戰略性新興產業的競爭中越來越發揮舉足輕重的作用。而為算力找到更多這樣能夠直接促生產業新質生產力的應用場景，也是我國算力行業高質量發展的必由之路。