滬科技創(chuàng)新踏出“云中漫步”節(jié)拍
再過十幾天，2020世界人工智能大會(huì)即將在“云端”上線，上海市欽州路100號(hào)4樓，一雙無形的“AI慧眼”早已忙碌開啟。隨著指尖跳動(dòng)的搜索“關(guān)鍵詞”，“AI慧眼”以最敏感的“視覺神經(jīng)”啟動(dòng)了“在線科研”新模式——無需面對面，不必跑現(xiàn)場，就能捕捉到全球頂級(jí)人工智能大咖的“創(chuàng)新畫像”，為世界人工智能大會(huì)的參與者挖掘AI產(chǎn)業(yè)新人才、指明AI研發(fā)的新方向。與此同時(shí)，“在線科研”集結(jié)號(hào)也在生物信息、病毒篩查、區(qū)塊鏈等新領(lǐng)域悄然吹響，伴隨著在線新經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，上海科技創(chuàng)新踏出“云中漫步”新節(jié)拍。
在線科研為AI大咖“畫像”
走進(jìn)欽州路100號(hào)的上�？萍紕�(chuàng)新資源數(shù)據(jù)中心，中央大廳的潔白墻壁可以瞬間“藍(lán)屏”，“全球高層次科技專家信息平臺(tái)”躍然眼前。你想了解國內(nèi)外哪位人工智能專家的科研業(yè)績，只要在搜索欄輸入名字，各種有價(jià)值的科技信息隨之而來。“吳恩達(dá)”，記者輸入著名人工智能學(xué)家的名字，幾秒鐘后，一幅豐富又直觀的學(xué)術(shù)譜系圖，圍繞著他本人的肖像逐一展開。國籍、年齡、履歷、榮譽(yù)，科學(xué)家的創(chuàng)新經(jīng)歷一應(yīng)俱全；機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大腦計(jì)算，他涉足過的研究熱詞，組成一張醒目的創(chuàng)新關(guān)鍵詞矩陣。
作為首批建設(shè)的十五家功能型平臺(tái)之一，上海科技創(chuàng)新資源數(shù)據(jù)中心功能型平臺(tái)利用AI賦能，實(shí)現(xiàn)了可視化的“全球高層次科技專家信息平臺(tái)”。去年，以人工智能及相關(guān)領(lǐng)域的重要數(shù)據(jù)資源為基礎(chǔ)，平臺(tái)發(fā)布了《上海人工智能公共研發(fā)資源圖譜》，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和處理，通過深度學(xué)習(xí)和知識(shí)圖譜的應(yīng)用，產(chǎn)生與AI頂級(jí)大咖相關(guān)的“學(xué)術(shù)畫像”，不必謀面，就可了解其創(chuàng)新全貌。
病毒庫里“大海撈針”
新冠肺炎疫情，讓“核酸檢測”為普通人所熟知。其實(shí)，它在生物醫(yī)藥領(lǐng)域十分常見。傳統(tǒng)的核酸檢測只能覆蓋病原微生物全基因組的很小一部分，無法滿足前瞻性科學(xué)研究和復(fù)雜臨床檢測的需求。在過去，測序技術(shù)受地域限制和分析周期的影響，分析結(jié)果的及時(shí)性較弱，不利于疾病的快速診斷。這對上�？萍紕�(chuàng)新資源數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略部科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)品經(jīng)理左天宇來說，有諸多切身體會(huì)。他十分理解科研人員多么渴望擁有一片“專屬云”，實(shí)現(xiàn)在線研發(fā)和數(shù)據(jù)分析。
“讀書的時(shí)候，很多醫(yī)學(xué)專業(yè)的同學(xué)，就會(huì)拿著基因測序完的原始數(shù)據(jù)找人去分析。無奈，醫(yī)學(xué)院里想找到計(jì)算機(jī)人才不容易；而懂復(fù)雜數(shù)據(jù)分析的人，又難以接觸到生物醫(yī)藥團(tuán)隊(duì)。”所以，大家只能通過個(gè)人人脈去尋找，這種研發(fā)效率是比較低的。特別是此次疫情期間，“線上研發(fā)”需求更加迫切。例如，國家衛(wèi)健委提出，“單從臨床表現(xiàn)、胸部影像學(xué)難以鑒別，需依靠病原學(xué)檢測來區(qū)分。”然而，精準(zhǔn)的基因組測序以及數(shù)據(jù)分析和解讀，又不是臨床醫(yī)生的必修課。
為此，上�？萍紕�(chuàng)新資源數(shù)據(jù)中心聯(lián)合中國科學(xué)院上海巴斯德研究所、中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所共同研發(fā)了基于二代測序數(shù)據(jù)的病毒基因組鑒定服務(wù)，在線面向全國醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)生和醫(yī)學(xué)研究者免費(fèi)開放。與核酸檢測相比，病毒基因組鑒定優(yōu)勢就在于，“不僅可精準(zhǔn)識(shí)別病毒基因特性，還能監(jiān)測病毒變異趨勢并及時(shí)作出更新判定。”左天宇形象地做了個(gè)類比，病毒核酸檢測做的是判斷題，而病毒基因組鑒定做的卻是簡答題。而且，這種“在線科研”是根據(jù)病患的呼吸道樣本二代測序數(shù)據(jù)，通過分析流程將樣本數(shù)據(jù)與病毒基因庫進(jìn)行快速比對，不僅1-3小時(shí)便可檢測出結(jié)果，而且是在包括SARS、Covid-19等在內(nèi)的所有人類已知一萬多種病毒種類中，精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)“大海撈針”。
據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)顯示，病毒基因組檢測平臺(tái)已向來自上海市公共衛(wèi)生臨床中心、復(fù)旦大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院、遵義醫(yī)科大學(xué)等機(jī)構(gòu)的用戶提供了224次檢測服務(wù)，檢出了包括Covid-19、Hepatitis B virus、Influenza A virus在內(nèi)的近10種病毒。
科研大數(shù)據(jù)“在云端”
基于容器云平臺(tái)的在線生物信息分析平臺(tái)G-Xpert已基本完成，預(yù)計(jì)于今年年底全面上線，真正實(shí)現(xiàn)了“科研大數(shù)據(jù)”。數(shù)據(jù)中心首席技術(shù)官張嘉銳告訴記者，鑒于測序數(shù)據(jù)分析的專業(yè)壁壘，基于云計(jì)算的生信分析平臺(tái)對相關(guān)科研人員和臨床工作者而言，有著極大的吸引力。創(chuàng)新鏈條上扮演不同角色的科研人員，可以通過“協(xié)同研發(fā)”，真正實(shí)現(xiàn)跨團(tuán)隊(duì)、跨專業(yè)、跨地區(qū)的科研協(xié)作。
“例如，一名從事細(xì)菌進(jìn)化研究的科研工作者，可以在平臺(tái)上完成測序數(shù)據(jù)質(zhì)控、變異位點(diǎn)提取、進(jìn)化樹構(gòu)建等常規(guī)分析步驟。同時(shí)，他也可以通過在平臺(tái)上與領(lǐng)域內(nèi)生信專家的協(xié)作，進(jìn)一步分析細(xì)菌的進(jìn)化過程，從而回溯細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生過程和產(chǎn)生規(guī)律，為臨床治療提供指導(dǎo)。”
在張嘉銳看來，此次疫情給在線科研提出了新需求，也指明了新方向。圍繞科研數(shù)據(jù)的專業(yè)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析處理、共享協(xié)作等，越來越成為各科研團(tuán)隊(duì)面臨的共性問題。特別是在天文、地質(zhì)、海洋、生命科學(xué)等以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的科研領(lǐng)域，“協(xié)同科研”將是提高科研效率和尋找創(chuàng)新突破的新動(dòng)力。“當(dāng)然，協(xié)同科研并不僅僅是通過互聯(lián)網(wǎng)溝通科學(xué)研究，而是將科學(xué)研究的全流程真正在線化、數(shù)據(jù)化，特別是讓大學(xué)科、大團(tuán)隊(duì)的跨地區(qū)、跨領(lǐng)域科研協(xié)作，可以在云端如履平地。”
據(jù)介紹，在線生物信息分析平臺(tái)的打造，就是希望通過實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域?qū)＜冶硶脑圃臄?shù)據(jù)處理、分析算法和流程，降低生物信息分析門檻，提高科研人員和醫(yī)務(wù)工作者的研究效率。“未來上�？萍紕�(chuàng)新資源數(shù)據(jù)中心還將根據(jù)實(shí)際研發(fā)需求，除了在線分析外，將對醫(yī)院、疾控中心等涉及敏感數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)，協(xié)助完成本地化部署分析流程和云平臺(tái)，提升實(shí)時(shí)分析的能力。”
