天津科技大学生物工程学院申老师课题组案例

天津科技大学校名石与校园建筑

项目概况

天津科技大学是中央和地方共建、天津市重点建设高校,是以工为主、工理文农医经管法艺教育等学科协调发展的多科性大学。学校建有"发酵工程"国家重点学科,农业科学、化学、生物学与生物化学、工程学、材料科学、环境/生态学6个学科进入ESI全球排名前1%。生物工程学院在轻工行业、生物医药领域具有深厚学科底蕴,制药工程专业为国家级一流本科专业、天津市战略性新兴产业相关专业、应用型专业、产教融合品牌专业,两大核心专业均彰显出鲜明的产业导向与办学特色。

申老师,天津科技大学生物工程学院教授,博士生导师。天津市“131”人才计划第二层次人选, 天津市“131”创新型人才团队和天津市创新人才推进计划重点领域创新团队成员,中国微生物学会工业微生物学专业委员会委员。入选首届天津市高校“优秀青年教师资助计划”和天津市高校中青年骨干创新人才培养计划。

申老师团队,主要致力于生物制药技术的研究,科研方向有:甾体、酰胺等医药中间体生物催化与合成、微生物细胞催化反应与过程调控、新型抗菌肽资源挖掘与应用。

建设路径

甾体、酰胺合成方向,利用GPU加速分子动力学模拟(如GROMACS、NAMD)与酶结构预测,缩短催化机制解析周期;微生物细胞调控方向,依托GPU并行计算处理代谢流分析、多组学数据整合,优化发酵过程参数;抗菌肽挖掘方向,通过GPU加速深度学习模型(如Transformer、CNN)训练,实现序列-活性关系预测与虚拟筛选,提升候选分子发现效率。针对上述生物制药研究方向,元物质设计了“CPU+GPU异构算力集群”,支撑高通量计算与智能建模,方案采用NVIDIA 8卡 GPU节点,集群部署元Space科研智算管理系统,集成生物信息学工具链(Rosetta、AutoDock Vina),配置高速存储(NVMe SSD+并行文件系统)保障数据吞吐。通过容器化(Docker/Singularity)封装算法环境,支持多项目并行运行,算力利用率提升40%以上,为生物催化设计、过程优化及活性分子开发提供高效算力底座。

实践成效

元物质提供的解决方案,大幅提高了课题组科研效率。元Space零学习成本,快速上手,让科研人员真正专注自己的专业领域,把时间还给科研。

让科研计算更简单高效让前沿技术更快落地 让科技力量更强崛起