Genesis Workbench: A blueprint for industry AI in life sciences, powered by Databricks and NVIDIA
TL;DR · AI 摘要
Databricks 和 NVIDIA 合作推出 Genesis Workbench，为生命科学领域提供基于 GPU 的 AI 解决方案，支持药物研发全流程。
核心要点
- Genesis Workbench 支持 Genomics、Single Cell、Large Molecule 等模块化部署。
- 通过 Databricks Apps 实现无代码操作，提升生命科学研发效率。
- 利用 NVIDIA BioNeMo 工具包和 CUDA-X 库加速 AI 模型训练与推理。
结构提纲
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- §引言
生命科学领域需要基于自身数据的生产级 AI，Databricks 与 NVIDIA 合作推动这一变革。
Genesis Workbench 是一个基于 Databricks 的生命科学应用蓝图，包含多个独立部署的模块。
Genesis Workbench 包括 Genomics、Single Cell、Large Molecule 等模块，支持全流程药物研发。
Genesis Workbench 通过统一平台解决 AI 在生命科学研发中的四大问题。
用户可通过声明式方式生成可运行的 AI 工作流，无需手动配置。
思维导图
用一张图看清主题之间的关系。
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- Genesis Workbench
- 模块化部署
- Genomics
- Single Cell
- Large Molecule
- Small Molecule
- NVIDIA BioNeMo 模型微调
- 加速生命科学研发
- AI 协助工作流生成
- 无代码操作
- GPU 加速
金句 / Highlights
值得收藏与分享的关键句。
Life sciences leaders need domain-specific, production-ready AI built directly on their own governed data.
The entire environment is easily deployable via a single script.
By centralizing both public and proprietary datasets with Databricks AI Search, we've entirely eliminated external API dependencies.
将 GPU 加速的药物发现带给您的数据
生命科学领域的领导者需要基于自身治理数据构建的、特定领域且可投入生产的 AI。 Databricks 与 NVIDIA 正在推动这一转变：通过结合Databricks（Unity Catalog 治理、MLflow、模型服务和无服务器 GPU 计算）与**NVIDIA BioNeMo Agent Toolkit**，包括NVIDIA CUDA-X 库、Parabricks以及不断增长的生物学和化学模型目录，如Proteina-Complexa，客户可以在数据所在的地方运行专用 AI，而不是将敏感数据传输到第三方 API。
本文重点介绍该组合中最具挑战性的应用场景之一：生命科学研发和药物发现——这项工作可能需要数年时间和数十亿美元的投资，涉及的数据大多是无结构且敏感的，涵盖基因组学、转录组学、结构生物学和化学等多个领域，这些领域很少共享通用的工具链。Genesis Workbench 就是这一实际应用的体现。
Genesis Workbench 是什么？
Genesis Workbench 是一个在 Databricks 上构建的生命科学应用蓝图——一个模块化的平台，将计算药物发现的主要阶段整合到一个统一的界面和治理模型中。每个科学领域都是一个可独立部署的模块：
- 基因组学
- 单细胞
- 大分子
- 小分子
- NVIDIA BioNeMo 模型微调
该平台将标准工具箱转化为一个连贯的科学工作平台。最重要的是，整个环境可以通过一个脚本轻松部署。借助由 Databricks Apps 提供支持的点选式用户界面，实验科学家无需编写代码即可导航整个发现工作流程。底层架构依赖于 Unity Catalog 管理的开源模型，通过 MLflow 进行跟踪，并通过 GPU 端点进行服务。通过 Databricks AI 搜索集中管理公共和专有数据集，我们完全消除了对外部 API 的依赖。最终，这种无缝的设置将整个流程的每一步连接起来，使基因组学发现能够无缝地流入单细胞验证、目标结构预测、候选分子对接、ADMET 和排名。
- AI辅助工作流生成。 以声明式方式使用工作台——描述你想要的科学内容，即可获得可运行的管道，无需进行连线或编写样板代码。这降低了从“我知道如何构建这个”到“我知道我想要什么”的门槛，使更多的科学家能够将想法转化为实验并加快创新进程。Vortex是实现这一目标的可视化画布。
- MCP支持。 Genesis Workbench成为更广泛AI生态系统中的强大工具——其模型和工作流成为任何代理或MCP客户端可调用的工具，因此平台可以为您的助手和管道提供动力，而不是孤立存在。一个配套的模型上下文协议（MCP）服务器将其暴露给Databricks AI Playground、Claude、Cursor或您自己的代理；核心部署时会自动部署。
- 知识产权风险和安全。 序列、化合物库、检测结果和患者数据是组织中最受监管的资产之一。模型和数据仅下载一次到Unity Catalog，推理在您自己工作区中的模型服务端点上运行，并且没有外部API依赖——您的知识产权永远不会离开受控的边界。
- 不断变化的模型环境。 生物AI发展迅速。Genesis Workbench的模块化架构将每个模型视为可独立部署的子模块，在相同的注册和服务基质中，因此采用GenMol、Proteina-Complexa或更新的模型只需部署一步，而不是重写代码。
- 微调。 在高度受控的专有数据集上对开源模型进行微调，使您能够轻松利用现有的内部知识，加快创意生成和候选物发现。
- 复杂的跨学科集成。 由于每个模块共享一个平台、治理模型和作业/服务/MLflow基质，各学科可以原生连接——通过应用内的交接（包括基因→序列解析）而不是在系统之间脆弱的复制粘贴。工作台就是集成层。
让非计算科学家参与其中。 一个点选操作的React用户界面——配有交互式3D查看器和AI生成的、通俗易懂的结果解释——使生物学家可以调用变异、模拟敲除、设计结合物并对候选物进行排序而无需编写代码，同时计算同事在流水线的每个阶段都能保留对底层作业、模型和工件的完全访问权限，NVIDIA全程参与。
在几乎所有阶段，繁重的计算工作都由NVIDIA加速计算和模型完成：
| 发现阶段 | NVIDIA 技术 | 在 Genesis Workbench 中的作用 | | --- | --- | --- | | 基因组学 | Parabricks | 基因组学工作流程的一部分 基于 GPU 加速的生殖细胞变异检测和注释，从湖库中的数据中提取致病变异 | | 单细胞 | RAPIDS-singlecell (属于 scverse) | 单细胞工作流程的一部分 在大规模数据集上进行 GPU 加速的聚类、UMAP 和差异表达分析，将原本需要整晚运行的批处理作业转变为交互式探索 | | 小分子 | GenMol (NV-GenMol-89M-v2) | 指导分子设计工作流程的一部分 在一个封闭的生成→评分→重新生成循环中，根据种子支架生成新颖且可合成的分子，可在严格的约束条件下进行，奖励中可选择性地进行对接 | | 大分子 | Proteina-Complexa | 酶设计工作流程的一部分 通过流匹配蛋白结合设计和基序支架构建（结合 ProteinMPNN + ESMFold）——从目标结构到排名的候选结合蛋白设计 | | 多个阶段 | BioNeMo Recipes | 在您的数据和基础设施上使用 BioNeMo 容器中的预打包模型 进行微调和推理 |
Genesis Workbench 的未来
展望未来，我们致力于让工作台在科学发现方面更加易于使用和强大。我们的路线图包括：
- 自动化工作流程生成： 我们将引入 AI 驱动的自动化，以生成复杂的科学工作流程，使集成新模型和各种数据源变得更加容易。
- NVIDIA AI 技能集成： 我们将集成 NVIDIA BioNeMo Skills，并说明 BioNeMo Agent Toolkit 如何增强平台的原生智能和功能。随着更多技能的发布，我们将逐步集成这些技能。
- MCP 服务： 我们计划添加 MCP（模型上下文协议）服务，以确保 Genesis Workbench 可以轻松地为下游消费应用程序提供高质量的数据和洞察。
从疾病到候选分子，统一在一个受控平台
Genesis Workbench 赋予科学家在不使数据离开环境的前提下，安全地推动整个药物发现过程——从假设到排名的治疗方案。通过将 Parabricks、CUDA-X 数据科学、Proteina-Complexa、GenMol 和 BioNeMo Agent Toolkit 等 GPU 加速工具统一在 Unity Catalog 治理下，它为实验科学家提供了一个专门设计的直观用户界面。这种强大的计算机模拟流程确保只有最有可能的靶点进入湿实验室，从而大大减少时间和资源的浪费。这正是行业 AI 承诺的实现：将专业且安全的 AI 直接应用于您的数据。
准备加速您的药物发现？
今天就从我们的GitHub 仓库部署 Genesis Workbench。我们还提供 Claude Code 技能，帮助您进行部署和修改。我们欢迎贡献，如果您能够，请随时为该项目做出贡献。如果您已经是 Databricks 客户并有兴趣进行实时演示，请与您的 Databricks 账户团队联系。
_Genesis Workbench 是一个开放的 Databricks 行业解决方案蓝图。_