與病毒賽跑，信息技術(shù)跑出加速度

本報(bào)評(píng)論員

新冠病毒生物特性怎么樣？致病機(jī)理是什么？傳播機(jī)制是什么？病原體與宿主間的相互作用又是什么？這些問題關(guān)系著疫苗研發(fā)和找到特效藥。目前全球多領(lǐng)域多學(xué)科的科學(xué)家正在與時(shí)間賽跑，希望快馬加鞭研發(fā)出疫苗，找到特效藥。在這場科學(xué)與病毒的賽跑中，信息技術(shù)正與科學(xué)家們一起加速奔跑。

制服新冠病毒的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于盡快縮短新藥和疫苗研發(fā)周期，而新藥和疫苗從研發(fā)到上市需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)分析、大規(guī)模文獻(xiàn)篩選和知識(shí)圖譜建立，同時(shí)需要大規(guī)模超算工作。如果我們將大數(shù)據(jù)、人工智能算法、算力運(yùn)用到藥理毒理研究、蛋白篩選、新藥研發(fā)中，能夠大幅加快老藥新指征與疫苗的研制進(jìn)程。例如，在2015年抗擊埃博拉病毒的新藥研制中，Atomwise公司準(zhǔn)備了埃博拉病毒入侵生物細(xì)胞的“爪”模型，利用類似人腦神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行藥物成分分析，檢測(cè)已知的7000種可對(duì)抗這種“爪”的藥物，用不到一天的時(shí)間就在7000種藥物中成功找到能控制埃博拉病毒的兩種候選藥物，且成本不超過1000美元。如果利用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行分析篩選，需要數(shù)月甚至是數(shù)年。

新冠肺炎可能成為百年不遇的大流行病，其速度和嚴(yán)重程度與1918年的流感疫情不相上下。全球需要加快針對(duì)新冠肺炎的療法研究和疫苗開發(fā)工作。目前利用已通過安全性測(cè)試的化合物庫和新的篩選技術(shù)（包括機(jī)器學(xué)習(xí)），科學(xué)家們能夠在幾周內(nèi)篩選出可用于大規(guī)模臨床試驗(yàn)的抗病毒藥物，從而加快藥物研發(fā)進(jìn)程。日前，英特爾、聯(lián)想以及華大基因宣布，三家公司正攜手加快新型冠狀病毒的基因組特性分析。利用聯(lián)想超算技術(shù)和基因組分析工具，可為全基因組測(cè)序和全外顯子測(cè)序的計(jì)算提供高達(dá)40倍的加速，幫助華大基因高效處理數(shù)據(jù)，更快地生成可靠的基因組分析成果，從而縮短科研和臨床觀察的時(shí)間。

在基因測(cè)序工作中，每毫升體液通常會(huì)包含數(shù)百萬個(gè)不同的病毒體，而每個(gè)病毒體的基因組則包含大約3萬個(gè)DNA堿基或字母。華大基因正在對(duì)眾多感染患者和疑似感染患者的微生物進(jìn)行基因測(cè)序，而這些研究工作將會(huì)生成TB級(jí)乃至PB級(jí)的海量數(shù)據(jù)。要想高效地快速處理這些重要數(shù)據(jù)，就需要采用更為先進(jìn)的高性能計(jì)算（HPC）基礎(chǔ)架構(gòu)、計(jì)算技術(shù)以及優(yōu)化的基因組分析方法。

尋找疫苗和救治方法，在這場科學(xué)與病毒的賽跑中，目前許多信息技術(shù)公司正與不同的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)展開合作，為他們的研發(fā)提供算力、算法工具，助其快馬加鞭。例如，阿里云提供超大規(guī)模計(jì)算力、人工智能算法等技術(shù)，支持鐘南山院士團(tuán)隊(duì)的科研人員加快開展對(duì)新冠病毒的新藥研發(fā)、病毒基因測(cè)序、蛋白篩選等相關(guān)工作，縮短攻關(guān)周期。正如中國工程院院士陳薇所說，新型冠狀病毒變異再快，也在冠狀病毒這個(gè)大類里，目前大數(shù)據(jù)研究發(fā)展迅速，一旦有新變異出現(xiàn)，可以馬上通過生物信息學(xué)或大數(shù)據(jù)挖掘找到共用的靶抗原、發(fā)病機(jī)制或受體，快速指導(dǎo)疫苗的改良。

信息技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的“石油”，在對(duì)抗新冠肺炎病毒的戰(zhàn)役中，新一代信息技術(shù)功不可沒也責(zé)無旁貸。