云上弹性高性能计算助力生命科学加速发展，降低成本，提升效率

见解分享

2023-11-21 18:00:21

云计算助力生命科学加速创新

生命科学研究正以前所未有的速度向前推进，而高性能计算 (HPC) 在这一进步中发挥着至关重要的作用。无论是开发新药还是分析基因组数据，HPC 都为研究人员提供了必要的算力，帮助他们解决复杂的问题。

而今，云计算的出现为生命科学领域带来了新的机遇。云上弹性 HPC 为研究人员提供了可按需获取的强大计算资源，从而显著加快了研究进程，降低了成本，提升了整体效率。

加速生命科学研究

云上弹性 HPC 的一大优势在于，它可以帮助生命科学研究人员显著缩短研究周期。研究人员能够随时访问强大的计算资源，并行运行多个模拟和分析，从而大幅加快药物发现、疫苗开发和基因组分析的过程。

例如，一家生物技术公司利用云上弹性 HPC 来模拟新药分子的相互作用。通过并行运行数千次模拟，该公司仅用几天时间就识别出了候选药物，而使用传统方法则需要数月甚至数年。

降低成本

云上弹性 HPC 也能为生命科学产业带来显著的成本节省。与购买和维护本地 HPC 基础设施相比，云端 HPC 按需付费的模式帮助企业优化资源利用，避免不必要的开支。

此外，云端 HPC 的弹性特性允许企业根据需求灵活扩展或缩减计算资源，进一步节省成本。一家研究机构使用云上弹性 HPC 来处理海量的基因组数据集。通过仅在需要时扩展计算资源，该机构将计算成本降低了 50% 以上。

提升效率

云上弹性 HPC 通过提供用户友好的界面和自动化工具，提升了生命科学产业的效率。研究人员能够轻松地提交作业、监控进度并访问结果，而无需处理底层基础设施的复杂性。

自动化工具帮助研究人员简化了数据管理、作业调度和结果分析的任务，从而节省了大量时间和精力。一家基因组学公司使用云上弹性 HPC 来分析数百万个患者的基因数据。通过使用自动化工具，该公司将分析时间从数周缩短到了几天。

代码示例：

使用 Amazon Web Services (AWS) 上的弹性计算云 (EC2) 实例设置弹性 HPC：

import boto3

# 创建 EC2 客户端
ec2_client = boto3.client('ec2')

# 创建 VPC 和子网
vpc = ec2_client.create_vpc(
    CidrBlock='10.0.0.0/16',
    InstanceTenancy='default'
)

subnet = ec2_client.create_subnet(
    VpcId=vpc['Vpc']['VpcId'],
    CidrBlock='10.0.0.0/24'
)

# 创建安全组
security_group = ec2_client.create_security_group(
    GroupName='my-security-group',
    Description='Allow SSH and HPC traffic',
    VpcId=vpc['Vpc']['VpcId']
)

# 授权 SSH 和 HPC 端口
ec2_client.authorize_security_group_ingress(
    GroupId=security_group['GroupId'],
    IpPermissions=[
        {
            'IpProtocol': 'tcp',
            'FromPort': 22,
            'ToPort': 22,
            'IpRanges': [{'CidrIp': '0.0.0.0/0'}]
        },
        {
            'IpProtocol': 'tcp',
            'FromPort': 8080,
            'ToPort': 8080,
            'IpRanges': [{'CidrIp': '0.0.0.0/0'}]
        }
    ]
)

# 创建 EC2 实例
instances = ec2_client.run_instances(
    ImageId='ami-id',
    InstanceType='instance-type',
    MinCount=1,
    MaxCount=1,
    KeyName='my-key-pair',
    SecurityGroups=[security_group['GroupId']],
    SubnetId=subnet['Subnet']['SubnetId']
)