冷凍電鏡正為 AI for Science 時代提供著至關重要的原子級結構數據支撐，憑借其原子級別成像能力，科研人員能夠以更高精度觀察材料結構的真實形態。
近日，繼火山引擎與水木未來達成合作后，火山引擎主辦了一場主題為“冷凍電鏡+AI平臺驅動AI For Science新未來”的直播。直播邀請到來自水木未來的科學家，詳細介紹了一站式智能計算平臺SMART深度融合AI與冷凍電鏡技術的原理及成果，并借助火山引擎的彈性算力與安全存儲能力，實現了從數據采集到分析的全流程云端協同，有效提升科研效率與數據價值，為AI驅動的科學研究構建了堅實的數據基礎。
火山引擎對話水木未來科學家
冷凍電鏡作為科研儀器中的“超跑”，通過超低溫冷凍樣本并結合電子束成像，可獲取原子級、清晰、接近自然態的3D結構數據。經AI解析后，這些數據能夠系統揭示從分子結構到復雜生物功能的信息，加速科學發現與驗證過程。
水木未來基于部署于火山引擎的SMART平臺，實現了AI與冷凍電鏡在數據收集、三維重構和原子建模全流程的深度融合，構建起標準化、自動化的科研“數據工廠”，為創新藥研發、半導體材料研發、農業科技、新能源等原子級制造提供高效支持。
水木未來新一代AI+冷凍透射電子顯微鏡
云原生底座，冷凍電鏡更快、更穩
冷凍電鏡的一次實驗往往要處理上百萬張圖像，在三維重構和原子建模環節，會瞬間消耗大量算力，而在其他環節又幾乎沒有任務。為了短時間內完成龐大的數據計算與高精度解析，SMART需要穩定且具有彈性的基礎設施底座。
冷凍電鏡單顆粒分析工作流程示意圖
為SMART提供支持的火山引擎第三代 GPU 實例，圖像識別性能較上一代提升 3 倍，其萬卡級彈性調度、毫秒級響應算力支持，讓SMART平臺能夠隨時獲得所需的計算資源，僅72小時，水木未來研究人員就完成了抗原抗體解析的應急攻關任務。火山引擎彈性塊存儲與高吞吐文件存儲，則為體量高達151TB的大項目提供了流暢運行的數據支持。
在此基礎上，火山引擎云監控平臺還會持續監測資源使用情況，當察覺到算力不足、任務出現延遲時，將自動觸發 GPU 實例擴容，減輕運維壓力。
基于高性能彈性算力支撐，水木未來的計算效率提升了40%以上，將以往一年以上的膜蛋白解析周期大幅縮短至數月甚至數周。減肥藥物潛力靶點GPR75被《Science》評估為“同類首創”（first-in-class），而水木未來團隊僅用一個月就完成了GPR75的關鍵結構解析，為新藥研發節省了寶貴時間。
云上協作，科研更省、更安全
性能提升的同時，火山引擎云原生架構也為SMART平臺帶來了模塊化、處處一致的使用體驗。水木未來團隊成員如今無需自行搭建或運維鏡像倉庫，可在任何地方直接調用平臺功能，獲得“處處可用”的一致體驗。云原生架構帶來的持續集成與部署（CI/CD）能力，也讓水木未來將新算法灰度發布時間縮短至分鐘級，研發顯著提速。
冷凍電鏡平臺實景
在安全與合規層面，火山引擎提供細粒度訪問控制、加密傳輸與7×24小時安全監測，確保數據流轉過程可追溯、可信賴，確保數據應用過程滿足藥物研發等高敏場景對合規的嚴格要求。得益于這些安全協作與智能管理機制，SMART 平臺的跨地域協作效率提升了2-3倍，數據資產的利用率也顯著提高。
上云還帶來了成本的進一步優化。使用火山引擎按需付費的 OPEX 模式結合搶占式實例，SMART平臺能夠更高效地完成數據預處理等非實時性任務，冷凍電鏡整體數據處理成本降至之前的50%以下。
以數據為基礎，點亮AI for Science未來
2025年9月11日，2025屆香港國際生物科技論壇暨展覽在香港成功舉辦。“數據即資產：冷凍電鏡構筑高價值 AI 蛋白結構數據基座，驅動人工智能新未來”為主題的衛星論壇成為焦點，來自各個行業的專家們針對“何為高質量的生命科學數據”進行探討。嘉賓提出數據的結構化和AI可對接性才是實現閉環的關鍵，并特別指出需在保障數據安全與合規的前提下推進數據互聯。
“數據即資產：冷凍電鏡構筑高價值 AI 蛋白結構數據基座，驅動人工智能新未來”衛星論壇
論壇上，水木未來AI科學家劉海賓指出，水木未來攜手火山引擎等合作伙伴，打造了世界級AI×冷凍電鏡數據基礎設施。依托規模化冷凍電鏡集群、自研國產設備和SMART一體化計算平臺，水木未來構建了從數據生成、處理到建模的端到端智能化閉環，將持續輸出高質量、標準化、規模化結構數據，大幅度加速AI驅動的藥物發現與生命科學突破。
如今，SMART已成長為全球領先的商業化冷凍電鏡一體化計算平臺：在內部，它承接水木未來8臺300Kv高端冷凍電鏡的全部計算任務，在外部，它已累計服務全球500多家科研機構與企業，其中海外客戶占比約50%。
更重要的是，SMART真正將“冷凍電鏡+AI平臺”構筑成為了高價值的數據基座，令真實世界結構數據能夠在AI幫助下沉淀為可計算、可共享的科研資產，支撐從藥物研發到材料、新能源等前沿學科的交叉突破。
未來，水木未來將繼續攜手火山引擎，用AI 在生命科學領域戰略性布局，打通“微觀結構—宏觀性能—工程設計”的閉環，為AI驅動的科學發現提供持久動力。我們相信，當顯微世界被計算點亮，AI for Science帶來的不只是“更快的工具”，而將是“更好的科學”。
