重器重用!超級算力加速新冠病毒基因組特性研究丨科技戰疫進行時

科技日報記者 劉艷
如國家超級計算深圳中心主任馮圣中所言:“科學阻擊疫情的每個環節,都需要超算來支撐。”
3月3日,英特爾、聯想及華大基因宣布正攜手加快COVID-19新型冠狀病毒的基因組特性分析。通過這項合作,華大基因將得以繼續優化其新型冠狀病毒檢測試劑盒并獲取大量有價值的信息,有助于確定開發有效疫苗或治療方法的潛在靶標。
聯想集團高級副總裁、企業科技集團總裁童夫堯說:“來自英特爾及聯想的大數據分析和健康與生命科學方面的專家,將整合我們的資源及專業技術,幫助解決目前面臨的嚴峻挑戰,推動健康和生命科學的發展進程。”

華大DNBSEQ-T7測試儀。華大基因供圖
在英特爾和聯想為華大基因提供的包括硬件、軟件、交付及服務的端到端解決方案中,大型高性能計算(HPC)集群用于處理從華大DNBSEQ-T7 測序系統讀取的高通量數據,支持科學家研究病毒的毒性、傳播模式、病原體與宿主間的相互作用,進而助力流行病學及疫苗設計研究。這些工作對未來創建更好的診斷方法和設計有效的疫苗或其他保護性措施(例如免疫療法)至關重要。
在軟件方面,通過英特爾和聯想的共同努力,聯想超算技術支持并優化的“基因組優化和可擴展性工具”(AST,首個獲得英特爾精選解決方案驗證的基因組分析工具),可為全基因組測序和全外顯子測序的計算提供高達40倍的加速,幫助華大基因更快生成可靠的基因組分析成果,縮短科研和臨床觀察的時間。
英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區總經理王銳說:“華大基因通過分析病毒基因組數據,加速對感染者的快速識別和基因組特性的研究需要投入巨大的計算資源,這恰恰是我們可以發揮作用的地方。”
在基因測序工作中,每毫升體液通常包含數百萬個不同的病毒體,而每個病毒體的基因組則包含大約30000個DNA堿基或字母。華大基因目前對感染患者和疑似感染患者的微生物基因測序研究工作將生成TB級乃至PB級的海量數據。

實驗人員正在操作華大DNBSEQ-T7測試儀(華大基因供圖)
“華大基因已對數百份臨床樣本進行了測序,以分析和區分感染的并發癥。”華大基因首席信息官晉向前說,“基因組比對、基因組組裝、基因組注釋和病毒核酸片段的系統分析,是一個高密度的計算過程,使用最新的高性能計算和基因組分析技術是提高分析效率的重要因素。這些設備和技術將加快對新型冠狀病毒感染者的快速識別和病毒基因組特性的研究,為新型冠狀病毒的精準診斷、治療和疫情防控提供強有力的支持。”