NVIDIA BioNeMo 生物学AI开发平台

产品简介

NVIDIA BioNeMo 是英伟达面向 AI 驱动生物学与药物研发打造的开发生成式人工智能平台。它覆盖从靶点识别到先导化合物优化的整个药物研发流程，帮助研究人员与开发者构建、定制并部署最前沿的生成式 AI 应用。平台由三大部分组成：开源可免费使用的 BioNeMo Framework 框架、面向企业生产的 BioNeMo NIM 推理微服务，以及配套的预训练模型与数据集。其目标是把药物发现中最昂贵、最耗时的环节交给 GPU 加速的 AI 完成，从而压缩研发周期与成本。

核心功能

1. 3D 蛋白质结构预测：基于深度学习模型预测蛋白质三维结构，帮助科研人员快速理解靶点空间构型。
2. 从头分子设计（de novo）：利用生成式模型直接设计全新的蛋白质与小分子，突破传统虚拟库筛选的边界。
3. 虚拟筛选与分子对接：通过 DiffDock 等模型完成分子对接，快速评估候选化合物与靶点的结合能力。
4. 分子性质预测：对候选分子的成药性、毒理等关键性质进行 AI 预测，提前过滤高风险方案。
5. 蛋白质结合剂设计：针对特定靶点设计结合剂，服务于生物药与抗体研发。
6. 基因组学 AI（Evo2）：提供基因组尺度生成式模型，支持大规模基因序列分析。
7. BioNeMo Framework 开源框架：一套编程工具与库的集合，支持模型训练、微调与自定义，加速生物分子 AI 模型的构建。
8. BioNeMo NIM 微服务：企业级、可自托管或云托管的推理微服务，内置 API 端点，开箱即用。

特色优势

BioNeMo 的性能优势由其官方数据支撑：相比传统方案，生物基础模型训练速度提升约 2 倍，模型推理速度提升可达 6 倍。平台既提供面向研究者的免费开源框架（可从 GitHub 安装全部组件），也提供面向企业的 AI Enterprise 授权版本，通过 NVIDIA GPU Cloud 提供容器化部署，兼顾灵活性与生产级可靠性。更重要的是，BioNeMo 与英伟达的 DGX Cloud 多节点训练即服务深度结合，让算力与模型工具链无缝衔接，形成从数据到模型再到部署的完整闭环。

应用场景

1. 新药早期发现：加速靶点识别、虚拟筛选与先导化合物优化，缩短临床前研究周期。
2. 生物基础模型构建：企业利用自有蛋白序列数据训练定制化大模型，Amgen 即借助 BioNeMo 与 DGX Cloud 实现更快的训练与最高 100 倍的后训练分析提速。
3. 蛋白质结构研究：科研机构快速预测未知蛋白结构，支撑疫苗与抗体设计。
4. 分子设计平台集成：如 Cadence 的 Orion 分子设计平台集成 BioNeMo 生成式工具，帮助药企快速生成并评估跨治疗模态的设计假设。
5. CRO/CDMO 服务：Cognizant 等服务机构利用 BioNeMo 为客户增强药物发现能力。

适用人群

BioNeMo 主要面向药物研发科学家、计算化学与生物信息学研究人员、生物科技与制药企业的 AI 团队，以及为药企提供 AI 服务的系统集成商与 CRO/CDMO 机构。

出品方

NVIDIA BioNeMo 由英伟达（NVIDIA）出品。BioNeMo 属于 NVIDIA AI Foundations 模型系列的一部分，与文本方向的 NVIDIA NeMo、视觉方向的 NVIDIA Picasso 并列，是英伟达在企业级生成式 AI 领域的重要布局。

更新动态

2026 年 9 月 24 日，NVIDIA 联合 Google DeepMind 与欧洲分子生物学实验室-欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI），正式开源超过 2800 种病毒的蛋白质复合物三维结构预测数据集，并通过 AlphaFold 数据库的"流行病防备门户"免费提供给全球研究者。该数据集采用 AlphaFold2 模型预测，借助 NVIDIA BioNeMo 推理运行时在 GPU 上大规模加速；同步开源的还有 BioNeMo Structure Prediction Pipeline（结构预测流水线），允许研究机构在自有蛋白靶点上运行相同的序列到结构预测流程。NVIDIA 表示约 30% 的蛋白质相互作用在蛋白质数据库（PDB）中尚无实验验证记录，属于全新发现。

官网链接

https://www.nvidia.com/en-us/industries/healthcare-life-sciences/（BioNeMo 平台入口）