生物計算，是以蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子作為“數(shù)據(jù)”的計算模式，其方法包括機器學(xué)習(xí)、模式識別、數(shù)據(jù)庫、并行計算等計算機技術(shù)和算法。因其可以進(jìn)行大量的精準(zhǔn)計算，常被用于攻克醫(yī)療難題、輔助醫(yī)療、助力藥物研發(fā)。百度在生物計算領(lǐng)域一直不斷探索，2020年發(fā)布了基于飛槳的生物計算平臺螺旋槳（PaddleHelix）。2022年百度聯(lián)合清華大學(xué)藥學(xué)院，建設(shè)“AI+ 藥學(xué)”產(chǎn)學(xué)研融合創(chuàng)新基地，推出AI+生物計算前沿課程和人才培養(yǎng)計劃，助力 AI for Science 領(lǐng)域的人才培養(yǎng)。

今年5月，百度飛槳聯(lián)合清華大學(xué)藥學(xué)院、百度智能云和臨港實驗室，共同發(fā)起了首屆全球AI藥物研發(fā)算法大賽，并得到中國藥學(xué)會等單位大力支持，同時邀請到多位生物制藥領(lǐng)域?qū)＜覔?dān)任專家委員會委員。大賽旨在借助百度飛槳在生物計算方向上的算法優(yōu)勢，通過AI Studio平臺，探索AI+藥學(xué)領(lǐng)域前沿技術(shù)，挖掘和培育優(yōu)秀人才，誠邀全球范圍內(nèi)生物計算、人工智能等相關(guān)專業(yè)的高校師生、企業(yè)、科研機構(gòu)及開發(fā)者參賽。

賽題背景

新冠病毒（SARS-CoV-2）自從其首次爆發(fā)以來，迅速成為全球關(guān)注的焦點。為了抵御新冠病毒的攻擊，了解病毒的復(fù)制和感染機制至關(guān)重要。主蛋白酶（main protease， 簡稱M pro）是新冠病毒的關(guān)鍵酶，負(fù)責(zé)在感染過程中剪切病毒產(chǎn)生的蛋白質(zhì)前體，促進(jìn)病毒的復(fù)制。?主蛋白酶因其在病毒生命周期中的關(guān)鍵作用，成為潛在的治療靶點。抑制該酶的活性可以有效干擾病毒的復(fù)制過程，從而提供一種潛在的治療方法。

其中，基于人工智能的篩選方法，利用機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，分析大量的結(jié)構(gòu)和活性數(shù)據(jù)，從而預(yù)測小分子與主蛋白酶之間的相互作用。

本次比賽旨在鼓勵參賽者利用人工智能方法，發(fā)掘治療新冠病毒的潛在藥物。

任務(wù)描述

01 參賽階段

初賽階段

• 時間：即日起至2023年7月20日

• 參賽要求：要求參賽選手利用大賽提供小分子對新冠病毒主蛋白酶的抑制活性數(shù)據(jù)，使用深度學(xué)習(xí)、分子對接等方法進(jìn)行建模，預(yù)測小分子抑制主蛋白酶活性的概率。即給定分子(SMILES)，預(yù)測抑制主蛋白酶活性的概率。初賽結(jié)束時，初賽成績排名前60%的隊伍進(jìn)入復(fù)賽。（大賽舉辦方有權(quán)根據(jù)報名等情況確定最終晉級隊伍數(shù)量）。

復(fù)賽階段

• 時間：8月1日至8月10日

• 參賽要求：復(fù)賽階段，大賽會更換數(shù)據(jù)集，提供小分子在 Caco 細(xì)胞上抑制新冠病毒復(fù)制的活性數(shù)據(jù)，參賽選手需要基于 PaddlePaddle 進(jìn)行模型的設(shè)計和訓(xùn)練，預(yù)測小分子在 Caco 細(xì)胞上抑制新冠病毒復(fù)制的概率。即給定分子(SMILES)，預(yù)測 Caco 細(xì)胞上抑制新冠病毒復(fù)制的概率。復(fù)賽結(jié)束時，組委會將對代碼進(jìn)行檢查和復(fù)現(xiàn)，復(fù)賽成績排名前15名的隊伍將晉級決賽。（大賽舉辦方有權(quán)根據(jù)復(fù)賽情況等確定最終數(shù)量）

決賽階段

• 時間：預(yù)計8月進(jìn)行

• 參賽要求：

進(jìn)入總決賽的隊伍需參與最終現(xiàn)場答辯環(huán)節(jié)（需準(zhǔn)備 PPT，答辯時間15min）。 評委將對初賽階段成績、復(fù)賽階段成績、答辯成績和代碼質(zhì)量進(jìn)行綜合評估，作為最終的決賽成績。

02 評估指標(biāo)

本次比賽選用 AUC( ROC 曲線下面積)和 AP（ PR 曲線下面積）的平均值作為評估指標(biāo)。

本次比賽 baseline 基于百度飛槳 PaddlePaddle 進(jìn)行開發(fā)，并且在復(fù)賽階段要求選手使用 PaddlePaddle 進(jìn)行模型的設(shè)計和訓(xùn)練。百度一直在生物計算領(lǐng)域不斷探索，并且推出了基于飛槳的生物計算平臺螺旋槳（PaddleHelix）。螺旋槳（ PaddleHelix ）是基于飛槳深度學(xué)習(xí)框架打造的“ AI+生物”計算平臺，提供文心大模型-生物計算大模型能力，已開放多個算法模型，覆蓋小分子藥物篩選、多肽/蛋白藥物設(shè)計、mRNA 疫苗/藥物設(shè)計等技術(shù)，面向新藥研發(fā)、疫苗設(shè)計、精準(zhǔn)醫(yī)療等場景，為生物醫(yī)藥領(lǐng)域的創(chuàng)新藥企、醫(yī)藥技術(shù)提供商、科研機構(gòu)、生物科技公司等提供全面的算法工具和技術(shù)方案。