最后更新:2020-03-14 15:13

此“云服务”基于ariyun容器技术,即当它用完时就可以使用。输入分析指令后,等待1分钟,即可完成基因比较过程并自动生成报告。不仅如此,该服务还可用于对其他病毒基因进行测序,包括研究病毒活性与某些肿瘤发生之间的相关性。
更有利于技术走向国外,因为“云服务”有不受地区限制的内在条件。这种对世界的自由开放也是阿里云与世界分享中国技术经验的第一步。

技术是一个长期积累的过程
2年1月1日,浙江省疾控中心推出了全基因组自动化检测分析平台阿里达摩研究所开发的人工智能算法可以将疑似病例的基因分析从几个小时缩短到半个小时。

阿里巴巴科学家在cdc基因检测和分析网站
事实上,全基因组检测和分析平台可以实现人类全基因组的比较和分析(WGS)WGS是一种使用高通量测序技术对不同个体或人群的整个基因组进行测序并分析生物信息的方法。对
癌症和遗传病的深入分析往往需要对大量样本进行WGS测序和分析,而对WGS数据的挖掘也可以发现大量有价值的遗传多样性信息
李鹏是AGS ariyun基因计算服务的负责人。他的团队已经研究WGS超过两年了。
此前,阿里云与华大基因一起推出了一个快速、低成本、高精度的WGS云交付方案。在15分钟内,可以完成30X WGS基因比较、测序、去重和突变检测的全过程。人类基因组有30亿个碱基,30倍WGS测序数据量约为100克

15分钟完成一个30倍WGS基因检测过程
与以前的过程方案相比,WGS云交付方案具有120倍的加速,仍然比目前世界上最快的FPGA/GPU方案快2-4倍
"技术是相互联系的,是一个长期积累的过程。李鹏说,例如,国内基因公司Onoyuda正在利用AGS的计算能力,从数百组肿瘤的核糖核酸序列数据中寻找与病毒相关的序列数据,以研究病毒活性和肿瘤发生之间的相关性。
目前,普通人最普遍接受的基因测序服务是妊娠筛查。例如,唐氏综合征的筛查建议使用基因测序而不是穿刺。
“我们的整个人类基因组可以涵盖产前筛查场景。”李鹏解释说,产前检查产生的数据量相对较少,比整个基因组的数据量少20倍
,然而,从设计、研发、验证到最终发布,ariyun基因计算服务AGS病毒比对能力-mNGS宏基因组比对用了20多天然而,李鹏团队的专家和工程师通常每天花不少于18个小时把屁股“粘”在凳子上。
加速新皇冠病毒的核酸对比
"AGS是以前WGS服务的扩展版本,被视为衍生技术李鹏指出,AGS阿里云基因计算服务公司为新冠状病毒中的亚基因组测序数据提供了快速比较能力,这也可以使研究机构更加专注于业务,避免数据本身的重复处理

实时荧光定量聚合酶链反应和病原大基因测序是诊断新冠状病毒感染的最早方法由于两种技术各有优缺点,联合使用可以实现互补。
逆转录聚合酶链反应是目前核酸检测新冠状病毒的主流方法,成本低,操作简单。目前,有许多新的冠状病毒逆转录聚合酶链反应试剂盒。然而,由于病毒浓度和试剂盒质量的问题,结果为假阴性,导致医生和患者经常需要重复多次检测并长时间等待检测结果。

新型冠状病毒结构
mNs的技术优势是可以通过一次检测筛选出所有已知的病原体,有效避免了重复采样的繁琐操作和多次检测筛选需要大量样本难以实现的问题。
当病毒经过几代传播时,它也会产生变异。多国集团也是一个相对有效的跟踪方案。借助病毒数据库,可以准确确定病毒的代际关系,甚至可以找到病毒的来源。
是基于mNGS基因序列比对的分析方法。一旦已知病原体的基因组,就可以通过更新数据库来实现高效和准确检测类似病毒的功能。同时,除新病毒和混合感染之外的其他病原体可以被全面地识别。
,但mNGS的缺点是成本高,需要定序器和专业的信号分析,操作复杂,检测时间较长,不能广泛推广和快速诊断。

例如,当对患有新冠状病毒的重症患者进行核酸序列比较时,计算机需要将超过32亿个碱基的2200万个序列逐一与病毒数据库进行比较,以检测新冠状病毒特征区域的完整匹配序列
通常需要30分钟甚至几十个小时来完成此过程。现在,基因比较报告可以在60秒内获得,但在李鹏看来,时间甚至可以更短,“技术上我们可以做到,但30秒和60秒之间的实际效率差异并不大。”“
欢迎外国免费“拿作业”
“一用就用”是李鹏对基因计算服务AGS的总结。
不同于以前提供的云服务。阿里云的免费开放的基因计算服务AGS使用容器技术和GPU,相当于提供“全套服务”
使用的机构和公司不需要购买额外的计算资源,不需要关心如何构建集群,不需要考虑算法和网络,只需要将数据存储和上传到对象中,授权后,他们将调用云服务来处理数据,产生比较结果并生成相关报告

取自ariyun trembles
。以宏基因组数据量为3.2千兆位(22M次读取)的一组mNGS数据为例
研究人员只需通过命令行AGS rna-mapping API在阿里云上启动比对过程,然后阿里云容器服务调度GPU云服务器启动加速计算,并能在60秒内完成与已知病原体基因组序列库的参考序列的比对,包括新型冠状病毒或39种βcov RNA,并由研究人员上传和比对定制的病毒数据库。

39种已知β冠状病毒的病毒比较是
。事实上,该服务使用灵活的调度来加快分析过程通过容器确认的灵活调度能力,服务将自动匹配并找到相应的计算资源,选择不同类型的GPU,并完成这一计算,这比传统的CPU计算快上百倍
这样,疾控中心、各大高校、医院、基因公司等一线病毒研究机器可以在ariyun上运行,为各种病原体的检测、进一步的蛋白质研究和新冠状病毒的突变研究提供快速准确的数据支持
“云计算可以突破地区限制,为最需要的地方提供帮助。”阿里云说,无论在哪个国家或地区,都有一台计算机可以通过网线连接到“云”,并使用云的计算资源。具有全球需求的科研机构可以拿走“作业”并直接使用。
“我们在德国法兰克福和美国硅谷拥有集装箱服务确认和图形处理器资源,并有能力开放AGS基因检测服务。”用户申请后,可以免费使用基因计算服务的病毒匹配功能。”李鹏说
在与世界分享中国科技经验方面迈出了一步。
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