生物制藥
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-05
生物制藥的實例教程
北鯤云超算平臺賦能蛋白設計助推生物制藥行業發展
隨著科技進步，生物制藥正在被視為改寫人類命運的關鍵。北鯤云超算平臺蛋白設計助推生物制藥行業發展，提供蛋白質結構設計時所需的龐大的計算和資源儲存資源，幫助生命科學與生物制藥的發展，讓蛋白設計為生物制藥發展加足馬力。
作為云計算平臺領域中的代表，北鯤云SaaS平臺在高性能計算領域中具備了強大的優勢。在蛋白設計中，從高效進行基于測序和藥物篩選，到對大量的蛋白質分子結構與基因序列數據進行匹配，北鯤云豐富的應用場景和高效的運行速度，為生物制藥的數據化與可視化提供最基礎算力。
同時北鯤云還針對當前生物制藥企業落后的計算機系統和計算能力，給出更經濟、靈活、針對性強的服務方案，使生物制藥企業在產品研發時擁有體系龐大的數據支撐與模型支持。
當前研究人員普遍認為蛋白質設計的核心初衷是加速生物制藥的發展，以謀求用更顯的藥品來解決疑難雜癥。而對給定的預期功能，能否設計出滿足該功能需求的蛋白，是蛋白質設計研究的另一關注點，在新型生物藥開發的實際應用層面具有重要意義。北鯤云單節點206CPU核心，NvidaV100,A100等加速卡支持，多種交互方式，支持超過300種經過編譯優化的可以軟件，使生物信息研究、生命科學探索、生物制藥發展、蛋白設計等場景的云計算功能都能輕松達成，對推動行業發展具有重要意義。
展開 北鯤云超算平臺如何幫助現代生物制藥發展？
隨著生命科學領域研究的不斷深入和細化，大量的關鍵數據，需要整理、分析、對比和歸類存儲等，同時也需要更多的專業數據分析軟件來進行專業的數據管理分析。而在大數據運算發展異常迅速的當下，眾多國內外云超算平臺，憑借自身的平臺大數據計算優勢以及云計算平臺的便利性，服務于生命科學領域，包括生物制藥企業等。作為國內領先的一站式云超算平臺，北鯤云超算平臺近年來面向企業，助力現代生物制藥發展進入快車道！
調研顯示，目前在現代制藥、藥物研發領域，藥物研發大約占到醫療市場的三成以上。可以看出藥物研發在醫療市場的重要性，而在新藥物的開發方面，往往有大量的數據需要處理，不僅如此，還要求數據的準確性和高效性。對于制藥企業本地內部的IT資源來說，也存在著不同程度的老化問題，如果進行全部更新顯然是不現實的，還有大量需要維護的成本，這些因素都在制約著生物制藥行業的發展。
當前很多企業還保留著GPU卡為Nvidia P100及更早的加速卡，計算能力遠遠跟不上實際項目的需求，這是大部分制藥企業面臨和急需解決的計算資源問題。也為大數據運算平臺提供了進入市場的契機，國內大數據云計算平臺眾多，其中不乏有實力強勁的競爭對手，面對異常激烈的競爭環境，北鯤云先發制人，打造專業的北鯤云計算平臺，成功為多個制藥企業完成平臺部署和大數據計算存儲服務。
在醫學制藥領域，通常不僅有嚴格規范化的試驗，還需要大量化合物篩選項目，從大批量的化合物或者新化合物中選擇對某一特定作用靶點具有較高活性的化合物，這也是現代生物制藥的一個普遍流程，而要從數以萬計的化合物分子中篩選出符合活性指標的化合物，在以往需要大量的時間和成本，大數據云計算平臺的出現，如北鯤云超算平臺等，讓這種情況得到了快速的改善，能夠大大改善制藥的試驗研發進度和成本。
展開 小按：本期主要對中國生物化工在生物制藥方面的應用和進展做介紹。感興趣讀者可回看第一期，總體回顧，中國生物化工簡史（第1篇章）；第二期，生物能源，中國生物化工簡史（第2篇章之一）。
2.2 生物制藥
2.2.1 中國生物制藥的研究進程
得益于政府支持，中國的大學和研究機構在藥物的生物合成方面取得了矚目進展。很多研究已經轉化到公司進行合作研究和開發進行更多的評估。許多成績已經進行工業化或接近工業化。
自1990s起，中國逐漸發展成為生產類固醇藥物的全球中心，占到全球產量的三分之一。皮質類固醇藥物（corticosteroid drugs）的產能和實際產量，中國全球第一。2009年，出口743.25噸，價值37億美金。中國傳統的生產過程依賴化學降解薯蕷皂苷元（diosgenin）來獲得關鍵中間體。最近，該過程已經轉變為微生物發酵植物甾醇類生產中間體，像4-雄烯-3,17-二酮（4-androstene-3,17-dione，AD）, 1,4-雄甾二烯-3,17-二酮（1,4-androstadiene-3,17-dione，ADD）,和9-羥基雄烯二酮（9α-hydroxy-4-androstene-3,17-dione，9α-OH-AD）。
通過誘變篩選，分枝桿菌Mycobacterium突變菌可將植物甾醇（sitosterol, soybean sterol, andcampesterol）轉化為AD, ADD或9α-hydroxy-AD，得率提高到70%。
展開 由于藥物的研發模式、功能和商業化階段復雜多樣，所以應用于生物制藥行業的各類建模和仿真工具需要同時具備廣泛的適用性和足夠的專業深度。
安進（Amgen）公司是市場領先的跨國生物制藥企業。為了確保藥物的有效性和安全性，公司的研發人員將多物理場仿真這一工具應用到了藥品加工的整個流程中。安進公司生產的各類藥物惠及全世界數百萬身患重疾的病人。一款藥品成功面世的背后離不開大量的研發及生產流程。安進公司正在通過構建多樣化的工藝模型組合來優化工作流程。在一個對工藝模型而非產品模型更為重視的行業中，這樣的工藝優化也成為了企業制勝的法寶。安進公司的工藝開發總監 Pablo Rolandi 負責使用 COMSOL Multiphysics? 軟件為公司的研究人員建立一個平臺化的建模環境。Rolandi 解釋道：“COMSOL 軟件是一個具有現代設計理念的成熟平臺。簡明、流暢、易用的接口和圖形用戶界面，以及強大的單物理場和多物理場仿真功能，讓我們能夠創建出豐富多樣的工具?！睘閼獙Ω鱾€研發階段出現的各類問題，Rolandi 和團隊成員將目光投向多物理場建模，希望在這里找到解決方案。在很多項目中，仿真解決方案也會伴隨著仿真 App 的開發。研發團隊利用軟件中的“App 開發器”，直接將模型轉換成仿真 App，通過定制化的用戶界面讓最終用戶無需掌握專業的建模知識，就能夠運行仿真，并利用仿真結果指導后續工作。在過去的一年半中，他們開發了許多簡單易用、交互性強且易于部署的仿真 App，讓企業在工藝開發、生產作業和研發等各個環節中受益于仿真帶來的優勢。
消除生產中的瓶頸
Rolandi的團隊通過開發定制化的仿真 App，解決了生產工藝中的諸多問題，對干燥工藝進行優化是其中最具代表性的案例之一。
展開 生物制藥中Thermo_Scientific_實驗室設備和耗材整體解決方案.pdf
生物制藥的最新內容
在半導體制造、生物制藥、新能源研發等對工藝精度要求極高的領域，氣體流量的穩定與精確控制是決定產品質量和生產效率的核心環節，很多工程師在選型時都會提出一個關鍵問題：“氣體質量流量控制器（MFC）是否具備自動流量調節功能？”
面向以后的IIoT就緒設計
Bronkhorst MFC可通過OPC UA或MQTT協議接入云平臺，成為工業4.0架構中的智能終端，無論是半導體潔凈室、生物制藥發酵罐，還是氫能測試臺架，都能實現“一屏管全廠”的數字化管理。
若傳感器與控制器采用分體式結構，兩者之間不可避免地會引入額外的管道連接，這些連接不僅增加了流體的“死體積”，容易產生湍流效應，影響測量的線性度與重復性，更會拉長控制回路的響應時間，對于半導體制造、生物制藥或燃料電池測試等對氣體流量響應速度要求達到毫秒級的尖端應用而言，這種延遲往往是致命的。
在工業生產中，尤其是在半導體、生物制藥、新能源等對工藝穩定性要求極高的領域，數據的可追溯性已成為衡量設備智能化水平的重要標準，很多用戶在選型時會問：“氣體質量流量控制器（MFC）是否具備數據追溯功能？”作為全球領先的流體控制解決方案提供商，布瑯軻鍶特（Bronkhorst）的答案是：不僅具備，而且正在通過智能技術將數據追溯從“輔助功能”升級為“核心競爭力”。
四、應用場景：從半導體到生物制藥
在半導體制造、生物制藥、燃料電池測試、實驗室自動化等領域，布瑯軻鍶特MFC的遠程診斷與維修能力已得到廣泛應用，例如某跨國藥企在全球多個生產基地部署了數百臺Bronkhorst MFC，通過中央控制室統一監控設備狀態，實現“一屏管全廠”的高效管理模式，生產效率提升30%，人工干預減少80%。
提升操作安全性：在化工、半導體、生物制藥等高精度、高風險行業中，操作人員若因語言障礙誤解設備狀態或參數，可能導致嚴重事故，多語言界面確保每位用戶都能準確理解設備運行信息。
降低培訓成本：跨國企業常需在多個國家部署相同設備，統一的硬件平臺配合本地化語言界面，使新員工快速上手，無需依賴翻譯或外籍專家指導。
在工業自動化、實驗室研究、半導體制造、生物制藥等高精度氣體控制應用場景中，氣體質量流量控制器（Mass Flow Controller, MFC）是確保工藝穩定性和產品質量的關鍵設備，作為全球領先的流量測量與控制解決方案提供商，Bronkhorst（布瑯軻鍶特）主要為客戶提供高精度、高可靠性的MFC產品，然而許多用戶在使用過程中常會提出一個核心問題：氣體質量流量控制器是否需要人工校準？
四、實際應用場景
在半導體制造、生物制藥、燃料電池測試、實驗室自動化等領域，Bronkhorst MFC的遠程診斷能力已得到廣泛應用，例如某跨國藥企在全球多個生產基地部署了Bronkhorst MFC，通過中央控制室統一監控數百臺設備的運行狀態，實現“一屏管全廠”的高效管理模式。
氣體質量流量計：https://www.bronkhorst-china.com/
振動：隱形的測量干擾源
在很多工業場景中，如半導體制造、化工反應堆、生物制藥發酵罐或靠近大型壓縮機、泵組的安裝環境，設備不可避免地會遭受外部機械振動，對于傳統的熱式或科里奧利質量流量計而言，振動確實是一個不容忽視的干擾因素。
時間：4月23日 ，15:00 - 16:00
合作伙伴：億道電子
地點：線上
費用：免費
立即報名
4月24日 | 生物制藥行業工藝全流程仿真解決方案研討會
簡介：人類的健康、壽命的延長，離不開生物制藥行業的飛速發展。在藥物制造的過程中，涉及多種多樣的工藝過程，這些工藝過程及設備往往經過反復實驗、測試、放大才能最終確定較優的工藝和結構參數。
