冷冻电镜正为 AI for Science 时代提供着至关重要的原子级结构数据支撑，凭借其原子级别成像能力，科研人员能够以更高精度观察材料结构的真实形态。
近日，继火山引擎与水木未来达成合作后，火山引擎主办了一场主题为“冷冻电镜+AI平台驱动AI For Science新未来”的直播。直播邀请到来自水木未来的科学家，详细介绍了一站式智能计算平台SMART深度融合AI与冷冻电镜技术的原理及成果，并借助火山引擎的弹性算力与安全存储能力，实现了从数据采集到分析的全流程云端协同，有效提升科研效率与数据价值，为AI驱动的科学研究构建了坚实的数据基础。
火山引擎对话水木未来科学家
冷冻电镜作为科研仪器中的“超跑”，通过超低温冷冻样本并结合电子束成像，可获取原子级、清晰、接近自然态的3D结构数据。经AI解析后，这些数据能够系统揭示从分子结构到复杂生物功能的信息，加速科学发现与验证过程。
水木未来基于部署于火山引擎的SMART平台，实现了AI与冷冻电镜在数据收集、三维重构和原子建模全流程的深度融合，构建起标准化、自动化的科研“数据工厂”，为创新药研发、半导体材料研发、农业科技、新能源等原子级制造提供高效支持。
水木未来新一代AI+冷冻透射电子显微镜
云原生底座，冷冻电镜更快、更稳
冷冻电镜的一次实验往往要处理上百万张图像，在三维重构和原子建模环节，会瞬间消耗大量算力，而在其他环节又几乎没有任务。为了短时间内完成庞大的数据计算与高精度解析，SMART需要稳定且具有弹性的基础设施底座。
冷冻电镜单颗粒分析工作流程示意图
为SMART提供支持的火山引擎第三代 GPU 实例，图像识别性能较上一代提升 3 倍，其万卡级弹性调度、毫秒级响应算力支持，让SMART平台能够随时获得所需的计算资源，仅72小时，水木未来研究人员就完成了抗原抗体解析的应急攻关任务。火山引擎弹性块存储与高吞吐文件存储，则为体量高达151TB的大项目提供了流畅运行的数据支持。
在此基础上，火山引擎云监控平台还会持续监测资源使用情况，当察觉到算力不足、任务出现延迟时，将自动触发 GPU 实例扩容，减轻运维压力。
基于高性能弹性算力支撑，水木未来的计算效率提升了40%以上，将以往一年以上的膜蛋白解析周期大幅缩短至数月甚至数周。减肥药物潜力靶点GPR75被《Science》评估为“同类首创”（first-in-class），而水木未来团队仅用一个月就完成了GPR75的关键结构解析，为新药研发节省了宝贵时间。
云上协作，科研更省、更安全
性能提升的同时，火山引擎云原生架构也为SMART平台带来了模块化、处处一致的使用体验。水木未来团队成员如今无需自行搭建或运维镜像仓库，可在任何地方直接调用平台功能，获得“处处可用”的一致体验。云原生架构带来的持续集成与部署（CI/CD）能力，也让水木未来将新算法灰度发布时间缩短至分钟级，研发显著提速。
冷冻电镜平台实景
在安全与合规层面，火山引擎提供细粒度访问控制、加密传输与7×24小时安全监测，确保数据流转过程可追溯、可信赖，确保数据应用过程满足药物研发等高敏场景对合规的严格要求。得益于这些安全协作与智能管理机制，SMART 平台的跨地域协作效率提升了2-3倍，数据资产的利用率也显著提高。
上云还带来了成本的进一步优化。使用火山引擎按需付费的 OPEX 模式结合抢占式实例，SMART平台能够更高效地完成数据预处理等非实时性任务，冷冻电镜整体数据处理成本降至之前的50%以下。
以数据为基础，点亮AI for Science未来
2025年9月11日，2025届香港国际生物科技论坛暨展览在香港成功举办。“数据即资产：冷冻电镜构筑高价值 AI 蛋白结构数据基座，驱动人工智能新未来”为主题的卫星论坛成为焦点，来自各个行业的专家们针对“何为高质量的生命科学数据”进行探讨。嘉宾提出数据的结构化和AI可对接性才是实现闭环的关键，并特别指出需在保障数据安全与合规的前提下推进数据互联。
“数据即资产：冷冻电镜构筑高价值 AI 蛋白结构数据基座，驱动人工智能新未来”卫星论坛
论坛上，水木未来AI科学家刘海宾指出，水木未来携手火山引擎等合作伙伴，打造了世界级AI×冷冻电镜数据基础设施。依托规模化冷冻电镜集群、自研国产设备和SMART一体化计算平台，水木未来构建了从数据生成、处理到建模的端到端智能化闭环，将持续输出高质量、标准化、规模化结构数据，大幅度加速AI驱动的药物发现与生命科学突破。
如今，SMART已成长为全球领先的商业化冷冻电镜一体化计算平台：在内部，它承接水木未来8台300Kv高端冷冻电镜的全部计算任务，在外部，它已累计服务全球500多家科研机构与企业，其中海外客户占比约50%。
更重要的是，SMART真正将“冷冻电镜+AI平台”构筑成为了高价值的数据基座，令真实世界结构数据能够在AI帮助下沉淀为可计算、可共享的科研资产，支撑从药物研发到材料、新能源等前沿学科的交叉突破。
未来，水木未来将继续携手火山引擎，用AI 在生命科学领域战略性布局，打通“微观结构—宏观性能—工程设计”的闭环，为AI驱动的科学发现提供持久动力。我们相信，当显微世界被计算点亮，AI for Science带来的不只是“更快的工具”，而将是“更好的科学”。
