Hermite® — 只为生命

基于人工智能、物理建模和高性能计算的新一代药物计算设计平台。

平台简介

Hermite®是深势科技打造的新一代药物计算设计平台,融合人工智能、物理建模和高性能计算,为临床前药物研发提供一站式计算解决方案:包括蛋白结构预测、药靶结合模式预测、苗头化合物筛选、先导化合物优化等核心功能模块。Hermite®提供了基于网页的交互式全新分子展示体验,支持跨窗口智能化协作、多样的分子展示和操作功能,方便了药物研发科学家对蛋白、药物分子及其模拟数据的查看、设计、计算、分析和分享等,同时支持本地和云上的私有化部署。

结构建模

增强动力学

分子对接与虚拟筛选

结合亲和力评估

关键水分子自由能计算

分子性质预测

大分子药物设计

核心功能

Structure Modeling

结构建模

蛋白结构建模,即通过序列、冷冻电镜图像等解析得到蛋白的三维结构,是基于结构的药物研发的先决条件。得到蛋白结构后,对重点区域进行精修和优化,是保证后续研究过程正确性的关键。Hermite®在结构建模与优化方面提供多种解决方案,包括基于深度学习的蛋白结构预测Uni-Fold、抗体结构预测Uni-AbFold、冷冻电镜图像的蛋白结构解析与优化Uni-EM等。其中蛋白结构预测工具Uni-Fold在蛋白质结构研究领域首次完全开源训练代码与推理代码,支持高聚体蛋白体系的结构预测,且在相同训练数据集情况下,预测结果准确度达到业界顶尖。

Reinforced Dynamics

增强动力学

Uni-RiD利用机器学习自动寻找准确描述蛋白质体系构象空间的集合变量,结合分子动力学模拟实现对蛋白质体系势能面的高效采样,已经被成功用于解决蛋白折叠、蛋白结构优化、别构口袋预测等场景中的复杂采样问题,实现蛋白动力学、蛋白受体结合构象的高效预测和精准优化。

Docking and Virtual Screening

分子对接与虚拟筛选

高通量虚拟筛选是基于结构的药物发现的常用方法,在大型虚拟化合物库中搜索活性配体,可以帮助药物设计人员快速筛选和富集潜在的苗头化合物,更精准的确认苗头化合物与靶点的结合模式和作用机理。Hermite® Uni-Docking是GPU极致加速的分子对接引擎,在保持计算精度的前提下,使用百张V100卡仅计算33分钟即可完成对1200万可采买化合物库的筛选,推动千万级别数据库的虚拟筛选进入“可及、可用及可靠”的时代。Uni-IFD通过模拟药物分子与靶点结合时产生的“诱导契合”效应,可精确预测药物与靶点的结合模式。

Binding Affinity Evaluation

结合亲和力评估

在分子的众多性质中,与靶蛋白有较高结合亲和力是配体分子能够成药的必要条件。Hermite® Uni-MM PB/GBSA结合自由能计算基于分子力学模拟,可被应用于千级别到万级别分子库的筛选和排序。Uni-FEP将自由能微扰理论、分子动力学、增强采样算法与高性能计算相结合,能够以化学精度(1 kcal/mol,约5-6倍活性差异内)高效评估蛋白质与配体的结合亲和力,适用于R基团优化、骨架跃迁、电荷转移、大环成环等多种不同的优化场景,以实现工业规模的先导化合物优化。

Key Water Free Energy Calculation

关键水分子自由能计算

水分子对于药物与靶标蛋白相互作用具有重要贡献。在药物设计中,替换水分子、与水分子形成相互作用,是优化化合物结构的有效方法。Uni-Aquasite可通过计算得到每个水分子的自由能,找出靶点结合位点处的稳定水分子和不稳定水分子的位置,为药物分子设计提供结构基础和指导思路。

Molecular Property Prediction

分子性质预测

传统分子表征学习(MRL)模型一般用一维序列或二维图结构作为输入,虽然能在大多数性能预测任务中表现良好,但限制了其在实际应用中结合分子3D信息的能力,尤其是处理与分子3D结构相关任务的建模。Hermite® Uni-Mol是首个发布的三维分子预训练模型。Uni-Mol直接将分子三维坐标信息作为模型输入,在几乎所有与药物分子和蛋白口袋相关的下游任务上都超越了 SOTA(state-of-the-art,目前最先进水平),并能够直接完成分子构象生成、蛋白-配体结合位点预测、可药性等三维构象相关的任务,预测结果准确度超越现有解决方案。

Biologics Drug Design

大分子药物设计

Hermite®结合深度学习和分子动力学模拟对抗体发现、设计与改造、抗体性质预测提供完整高效的解决方案:能够精确预测抗体3D结构模型,并利用RiD增强采样技术对CDR区域进行进一步优化;以结构为基础,结合序列信息,可预测抗体的理化性质,从而理性指导抗体改造;根据动力学采样得到的构象集合,可以更精确的获得抗体抗原结合态,从而理性指导亲和力改造。

使用便捷

免安装、实时升级

免安装、使用浏览器登录即用的在线服务,避免传统客户端软件复杂的安装流程、版本升级所导致的高昂成本,并能第一时间享受到功能和体验的升级。

算力自由

弹性调度算力、分布式计算

支持包括超算集群、云计算在内的多种计算资源弹性调度,充分发挥计算资源的最大价值,满足使用者对大量算力的需求。同时Hermite®️平台集成的算法已实现大规模分布式计算的能力,快速完成各类计算任务。

灵活部署

支持云上及线下私有化

基于云原生架构,充分适配面向未来更高通量的私有化计算场景,支持各主流云厂商和超算资源服务商的私有化集群部署。