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新冠疫情防治背后 超算技术助力病毒突变预测与疫苗研发

人民日报数字传播·2020/10/09

九月中旬,中国疾病预防控制中心生物安全首席专家武桂珍表示,大概在今年11月或12月,普通人就可以接种新冠疫苗,根据疫苗三期临床结果来看,目前进展非常顺利。新冠疫苗的问世与研发进展是世界瞩目的焦点。一支疫苗的产生,离不开科学超算工作作为支撑,对此,联想企业科技集团HPC&AI营销总经理于涛在出席全国高性能计算大会期间接受了人民日报数字传播的专访,解读疫情期间,联想超算与AI如何为新冠疫情的防治发挥力量。
“超算的基本定义是说,普通计算机无法解决的一些难题,要用超级计算机去算。如果你的数据量大到一定程度,或者你的计算复杂到一定程度,就一定会涉及到超算的功能。”于涛解释道。如果人们认为超算的应用离自己仍然遥远,那么对新冠病毒的破译工作将会对超算的作用做一个诠释。
在基因测序工作中,每毫升体液通常会包含数百万个不同的病毒体,而每个病毒体的基因组则包含大约30,000个DNA碱基或字母。对感染患者和疑似感染患者的微生物进行基因测序,就意味着会生成TB级乃至PB级的海量数据,要想高效快速地进行大量的数据分析和大规模文献筛选,需要采用更为先进的HPC基础架构、计算技术以及优化的基因组分析方法。
作为全球领先的TOP500超算平台提供商,新冠疫情爆发之初,联想便在全球范围内寻求与疫情研究相关的科学家与科研机构,希望通过提供传感技术帮助对病毒防治科研的开展。于涛在采访中举例说道:“在英国,我们跟伯明翰大学就共同推动对病毒传播途径和变异的研究进行了合作,并把这方面的研究成果提供给当地政府来出台控制疫情相关的措施。在美国,我们与北卡通过AI技术的合作,来帮助学校检测哪些同学戴了口罩,哪些同学没有戴。在中国,我们和华大基因和英特尔三方一起,就推动与新冠有关的试剂盒和疫苗的研究,做了相当多的合作。现在我们在华大的武汉的数据中心,已经落地了一台72个节点的大型超算机群用于对新型冠状病毒的研究。”
除了硬件设施、联想在这套超算机群上搭载了完整的软件技术与解决方案,基于全基因组测序的标准,对原生的全基因组测序,将150小时的计算效率,缩短到48分钟完成,有效地大幅缩短对病毒研究的时间。而针对新型冠状病毒基因组的特性研究,可支持科学家研究病毒的毒性、传播模式、病原体与宿主间的相互作用,进而助力流行病学及疫苗设计研究。“这些工作对于未来创建更好的诊断方法和设计有效的疫苗或免疫疗法等其他保护性措施是非常重要的。我们希望利用联想的创新的技术和产品,能够在这个过程当中帮助我们的国家和政府来抑制病毒,攻克疫苗,这是我们最根本的一个引领。”
编辑:林芽