就當前新冠藥物的需求,張玉華直言,“作為一線從業(yè)者,目前來看新冠會與人類長期共存,并且病毒還在不斷變異,所以這款藥物在國家戰(zhàn)略儲備上有其重要意義。另外,根據(jù)國際上對于長新冠的深度科學研究,如果體內病毒不完全清除,有可能會出現(xiàn)復陽或是其他腦霧、心肌炎等衍生的后遺癥。此外,針對老年患者或有基礎疾病的高危人群,盡早服用抗病毒藥物有助于降低重癥或死亡風險,從這兩大方面來看,公眾對于抗新冠藥物依然是有需求的?!?
此外,雖然疫情高峰已過,但實驗室對于新冠等各類呼吸道病原體的研究依然在推進。“我們也在布局廣譜抗病毒藥物及兒童用藥等項目的科學研究,作為戰(zhàn)略儲備,為國家抗疫作貢獻?!?
05/
“UniBind”人工智能系統(tǒng)
通過算力研究預測潛在新冠病毒危險突變株
“我們大家都經歷了新冠病毒突如其來的非常歷史時刻,一度讓人措手不及。而這促使我們思考能否在病毒到來之前進行預測,并對其有害性進行有效防御。”廣州國家實驗室研究員張康說。
廣州國家實驗室研究員張康。南都記者 馮宙鋒 攝
據(jù)張康觀察,新冠病毒只是冠狀病毒里的一員,除此以外還有20多個其他的病毒。“我們也同樣觀察到,新冠病毒從2020年初一直蔓延至今,雖然毒力在不斷減弱,但通過算力研究,不排除可能有一新毒株會產生重大影響?!睆埧蹬袛啵瑢τ谶@類疾病或是異常毒株的預測,提前做好預判非常重要。
為此,由廣州國家實驗室牽頭、聯(lián)合澳門科技大學團隊等研發(fā)的人工智能系統(tǒng)“UniBind”,通過分析全球監(jiān)測產生的600多萬個病毒序列數(shù)據(jù),可預測會導致病毒對抗體或疫苗產生抗性、嚴重病毒傳染力增加的新冠變異株突變。相關成果于2023年7月發(fā)表在國際頂尖醫(yī)學雜志《自然醫(yī)學》。
“目前的人工智能方法大多只能通過分析一種實驗數(shù)據(jù)來進行預測,這限制了其準確性。‘UniBind’能整合分析各種不同實驗來源和模態(tài)的數(shù)據(jù)來進行預測?!睆埧嫡f。
“為什么我們要通過大數(shù)據(jù)去計算?”張康指出,“其目的就是為了知道病毒即便像孫悟空一樣變幻,我們依然能判斷它的逃逸趨勢,并且找到其中的宿主。并且通過人工智能的預測系統(tǒng),能夠用算法生成超級受體(假受體),以幫助我們贏得更多的時間去研發(fā)和識別新毒株的措施和藥物?!?
由此來看,張康指出,目前這一數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經總結了迄今為止所有毒株進化趨勢、致病率以及抗體逃逸能力?!澳壳埃瑥V州國家實驗室的這一成果不僅僅面向CDC以及國家決策機構等提供有力的工具,同時也已將成果上線,為世界疾病防控服務?!?
06/
生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)
提升效率,降低海量數(shù)據(jù)計算復雜度
在數(shù)據(jù)密集型科研場景下,生命科學領域需要工程化、體系化的支撐平臺,對數(shù)據(jù)、工具進行高效獲取和整合。像流行性疾病的監(jiān)測預警、生物大分子空間結構預測,就需要這樣的平臺技術作為支撐。而實現(xiàn)這一點,要通過生物科學、數(shù)據(jù)科學和人工智能龐大知識體系的交叉融合。
“我們希望幫助科研人員把更多精力放在專業(yè)領域,而非不擅長的IT技能和計算方法上。通過建立大數(shù)據(jù)操作系統(tǒng),協(xié)助科研人員闡述數(shù)據(jù)、快速計算、得到相對穩(wěn)定的研究成果,進而提升科學發(fā)現(xiàn)的效率?!睆V州國家實驗室研究員李亦學表示。
廣州國家實驗室研究員李亦學。南都記者 馮宙鋒 攝
基于云原生及容器技術,由廣州國家實驗室牽頭、聯(lián)合北京火山引擎科技有限公司在兩年多時間內,研發(fā)出生物醫(yī)學研究的“安卓系統(tǒng)”——生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)(Bio-medical big data operating system,以下簡稱Bio-OS)。聚合生物醫(yī)學數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理、計算工作空間構建和生物信息分析等能力,降低處理海量數(shù)據(jù)的計算復雜度,保障了計算結果的可重復性和計算流程的可重用性。