制藥公司、醫(yī)療技術(shù)公司和學(xué)術(shù)研究人員正在開發(fā)主權(quán) AI 能力，以驅(qū)動藥物發(fā)現(xiàn)、加速基因組學(xué)和醫(yī)療設(shè)備。

在日本人口中，約 30% 是 65 歲以上的老年人。為了向他們提供高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)，日本正在推行幾乎覆蓋醫(yī)療行業(yè)所有方面的主權(quán) AI 項目。

預(yù)計到明年，日本將產(chǎn)生近 50 萬醫(yī)療人員缺口。為了讓日本的臨床醫(yī)生和研究人員能夠為患者提供護理服務(wù)，日本正在使用在該國特定數(shù)據(jù)和本地計算基礎(chǔ)設(shè)施上訓(xùn)練而成的 AI 工具，來提高這些人員的能力。

NVIDIA Japan AI Summit 于 11 月 13 日在東京舉行，會上重點介紹了日本醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)和院校所取得的技術(shù)突破，包括 AI 加速藥物研發(fā)、基因組醫(yī)療、醫(yī)療影像和機器人技術(shù)等。

這些由 Tokyo-1 NVIDIA 超級計算機等 NVIDIA AI 計算平臺驅(qū)動的應(yīng)用由特定領(lǐng)域平臺開發(fā)而成，包括NVIDIA BioNeMo藥物研發(fā)平臺、NVIDIA MONAI醫(yī)學(xué)影像平臺、NVIDIA Parabricks基因組學(xué)平臺和NVIDIA Holoscan醫(yī)療機器人平臺。

AI 藥物研發(fā)工廠加深理解，

提高準(zhǔn)確性和速度

NVIDIA 正在使用 NVIDIA BioNeMo 支持全球三大醫(yī)藥市場之一的日本醫(yī)藥市場。NVIDIA BioNeMo 是一個端到端平臺，藥物研發(fā)人員可使用它開發(fā)和部署能夠從生物分子數(shù)據(jù)中生成生物智能的 AI 模型。

BioNeMo 包含一個可定制的模塊化編程框架以及用于優(yōu)化 AI 推理的NVIDIA NIM微服務(wù)。新加入的模型包括：AlphaFold2，可根據(jù)氨基酸序列預(yù)測蛋白質(zhì)的 3D 結(jié)構(gòu)；DiffDock，可預(yù)測分子與蛋白質(zhì)相互作用的 3D 結(jié)構(gòu)；RFdiffusion，可設(shè)計可能與目標(biāo)分子結(jié)合的新型蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。

該平臺還包含BioNeMo Blueprint。這個可定制的參考 AI 工作流目錄能夠幫助開發(fā)者將生物分子 AI 模型擴展到企業(yè)級應(yīng)用。

AlphaFold2 的 NIM 微服務(wù)現(xiàn)在集成了 MMSeqs2-GPU，這一進化信息檢索工具可將傳統(tǒng) AlphaFold2 流程的速度加快 5 倍。在首爾國立大學(xué)、美因茨約翰內(nèi)斯·古騰堡大學(xué)和 NVIDIA 研究人員的領(lǐng)導(dǎo)下，這項集成服務(wù)可將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測時間從原來的 40 分鐘縮短至 8 分鐘。

在 NVIDIA JapanAI Summit 上，TetraScience（一家提供 AI 原生科學(xué)數(shù)據(jù)集的公司）宣布與 NVIDIA 合作，共同推進科學(xué) AI 用例生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化落地，以此加速并改進整條生命科學(xué)價值鏈上的工作流。

例如，為生產(chǎn)疫苗和單克隆抗體等生物療法選擇最佳細(xì)胞系是一個關(guān)鍵但耗時的步驟，而 TetraScience 的全新 Lead Clone Assistant 使用 BioNeMo 工具，將先導(dǎo)克隆選擇時間從幾周縮短到幾小時。所使用的 BioNeMo 工具包括用于細(xì)胞分割的NVIDIA VISTA-2D基礎(chǔ)模型和用于基因表達分析的 Geneformer 模型。

總部位于東京的安斯泰來制藥使用 BioNeMo 生物分子 AI 模型（例如 ESM-1nv、ESM-2nv 和 DNABERT）來加速生物制劑研究。該公司的 AI 模型可用于生成新型分子結(jié)構(gòu)、預(yù)測這些分子將如何與目標(biāo)蛋白質(zhì)結(jié)合并對其進行優(yōu)化，以便更有效地與這些目標(biāo)蛋白質(zhì)結(jié)合。

通過使用 BioNeMo 框架，安斯泰來將化學(xué)分子的生成速度提高了 30 倍以上。該公司計劃使用 BioNeMo NIM 微服務(wù)進一步推進其工作。

日本制藥公司和研究機構(gòu)

推進藥物研發(fā)

安斯泰來、第一三共、小野制藥等日本領(lǐng)先制藥企業(yè)都在使用 Tokyo-1 系統(tǒng)。這臺 NVIDIA AI 超級計算機由 NVIDIA 與日本商業(yè)集團三井物產(chǎn)株式會社的子公司 Xeureka 聯(lián)合創(chuàng)建，用于建立藥物研發(fā) AI 模型。Xeureka 正在使用 Tokyo-1，加快 AI 模型開發(fā)和分子仿真速度。

Xeureka 還在使用NVIDIA GPU探索機密計算的應(yīng)用，使制藥公司能夠在保護專有數(shù)據(jù)集的同時，聯(lián)合進行大 AI 模型的訓(xùn)練。

為了進一步推動疾病和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究，日本各地的基因組學(xué)研究人員紛紛采用 NVIDIA Parabricks 軟件套件來加速 DNA 和 RNA 數(shù)據(jù)的二次分析。

其中包括東京大學(xué)人類基因組中心，該中心是開展政府主導(dǎo)的全基因組項目的主要學(xué)術(shù)機構(gòu)。該項目重點關(guān)注癌癥研究，將幫助研究人員發(fā)現(xiàn)日本人口特有的基因變異，推動精準(zhǔn)治療的開發(fā)。

該基因組中心還在研究 Giraffe 的使用。該工具目前可通過 Parabricks v4.4 獲得，研究人員可以使用它來比對基因組序列和代表不同人群的參考基因組——龐基因組。

AI 掃描儀和顯微鏡為

放射科醫(yī)生與外科醫(yī)生提供實時洞察

日本的醫(yī)療創(chuàng)新者正在開發(fā)能夠支持放射科醫(yī)生和外科醫(yī)生的 AI 增強系統(tǒng)。

富士膠片與 NVIDIA 聯(lián)合開發(fā)了一款 AI 應(yīng)用，幫助外科醫(yī)生提高手術(shù)效率。

該應(yīng)用借助使用 NVIDIA 系統(tǒng)開發(fā)的 AI 模型，將 CT 圖像轉(zhuǎn)換為有助于手術(shù)的 3D 仿真。

奧林巴斯最近與 NVIDIA 和電信公司 NTT 聯(lián)合展示了云連接內(nèi)窺鏡如何高效實時運行圖像處理和 AI 應(yīng)用。這種內(nèi)窺鏡配備了用于邊緣計算的NVIDIA Jetson Orin模塊，并通過 NTT 通信平臺的 IOWN 全光子網(wǎng)絡(luò)連接到云服務(wù)器。該網(wǎng)絡(luò)在整個網(wǎng)絡(luò)中引入了基于光子的技術(shù)，實現(xiàn)了更低的功耗、更大的容量和更少的延遲。

NVIDIA 還通過傳感器處理平臺 Holoscan，為日本放射學(xué)和外科手術(shù)領(lǐng)域的實時 AI 機器人系統(tǒng)提供支持。Holoscan 簡化了實現(xiàn)實時洞察的 AI 模型和應(yīng)用開發(fā)工作，它包含一個適用于內(nèi)窺鏡檢查和超聲波分析等應(yīng)用的 AI 參考工作流目錄。

昭和大學(xué)是一所在日本全國擁有多個校區(qū)的醫(yī)學(xué)院。該校的一名神經(jīng)外科醫(yī)生使用 Holoscan 和NVIDIA IGX工業(yè)級邊緣 AI 平臺開發(fā)了一款手術(shù)顯微鏡應(yīng)用。該應(yīng)用可以從手術(shù)顯微鏡獲取視頻片段，并利用 AI 將其實時轉(zhuǎn)換成 3D 圖像。通過訪問 3D 重建圖像，外科醫(yī)生可以更加輕松地定位腫瘤和大腦中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，從而提高手術(shù)效率。

日本外科 AI 公司正在研究如何使用 Holoscan 驅(qū)動為內(nèi)窺鏡醫(yī)生和外科醫(yī)生提供診斷支持的應(yīng)用，這些公司包括 AI Medical Service（AIM）、Anaut、iMed Technologies 和 Jmees。這些應(yīng)用可以實時檢測器官等解剖結(jié)構(gòu)，從而降低受傷風(fēng)險，識別胃腸道癌癥和腦出血等疾病，并提供實時洞察，幫助醫(yī)生準(zhǔn)備和實施手術(shù)。

借助數(shù)字健康智能體，

擴大醫(yī)療服務(wù)規(guī)模

老年人的慢性病發(fā)病率較高，使用的醫(yī)療服務(wù)也最多。因此，為了跟上人口老齡化的步伐，日本企業(yè)在開發(fā)增強患者護理的數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)方面走在了世界前列。

富士膠片推出了 NURA，這是一個采用 AI 增強醫(yī)療檢查技術(shù)的健康檢查中心集團，旨在幫助醫(yī)生以更快的檢查速度和更低的 CT 掃描輻射劑量來檢測癌癥和慢性疾病。

該工具采用 NVIDIA 系統(tǒng)開發(fā)而成，包含了創(chuàng)建醫(yī)學(xué)影像文本摘要的大語言模型，這些 AI 模型在NVIDIA RTX GPU上運行并執(zhí)行推理任務(wù)。富士膠片還在評估 MONAI、NeMo 和 NIM 微服務(wù)的使用情況。