由NVIDIA DGX系統(tǒng)提供動力的Group 42超級計算機推動了國家基因組計劃的實施，用來增進(jìn)對阿聯(lián)酋公民基因組的了解，提升醫(yī)療水平并抗擊COVID-19。

您有沒有想過，人體究竟由什么構(gòu)成的？

基因組是決定一個人特征的獨特遺傳密碼，DNA分子的特殊組合造就了每個獨一無二的人。

研究一個人或一群人的整個遺傳密碼可以幫助我們更好地了解疾病，并通過啟用精確醫(yī)學(xué)和強大的藥物基因組學(xué)，研究基因如何影響人體對藥物的反應(yīng)。

作為Abu Dhabi’s Department of Health發(fā)起的一項國家項目的一部分，Group 42正在利用Artemis超級計算機來解碼人類基因組，并改善患者護(hù)理。由NVIDIA GPU支持的Artemis是世界上速度第26快的系統(tǒng)。

總部位于阿布扎比（Abu Dhabi）的G42開發(fā)并部署了全面的、可擴(kuò)展的AI和云計算產(chǎn)品，并通過 Inception 人工智能研究所，對AI、大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。

打造世界一流的AI超級計算機通常需要6個月或更長時間。在短短三周的時間里，G42通過DGX SuperPOD參考架構(gòu)和Mellanox AI網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，與NVIDIA設(shè)計、構(gòu)建和部署了Artemis。

人口基因組計劃

Artemis內(nèi)置81個NVIDIA DGX系統(tǒng)，總共可以提供7.2 petaflops的雙精度HPL性能，并且運行的工作負(fù)載比G42以前的系統(tǒng)快120倍。

現(xiàn)在，超級計算機正在被用于“人口基因組計劃（Population Genome Program）”，該計劃旨在深入對阿布扎比人口基因組的科學(xué)了解，并改善該國的醫(yī)療保健情況。

迄今為止，由于缺乏高質(zhì)量的阿聯(lián)酋參考基因組，對阿拉伯人口遺傳變異的了解一直是一個挑戰(zhàn)。人口基因組計劃將通過合成阿聯(lián)酋公民的參考基因組，來豐富可用數(shù)據(jù)。

該計劃旨在成為世界上第一個將此作為基準(zhǔn)，并將基因組數(shù)據(jù)納入醫(yī)療管理流程的計劃。

阿布扎比衛(wèi)生部主席H.E. Sheikh Abdulla Bin Mohamed Al Hamed在一份新聞聲明中指出：“擁抱創(chuàng)新并提供全面的醫(yī)療保健計劃仍然是我們的首要任務(wù)。世界上最令人興奮的兩項技術(shù)——DNA測序和AI，將在這個項目中融合。”

加速基因組數(shù)據(jù)處理

在該計劃的第一階段，將測試10，000個人的基因組。為了確保最準(zhǔn)確地進(jìn)行分析，將利用G42與BGI和Oxford Nanopore，這兩個全球基因組測序領(lǐng)導(dǎo)者的合作，使用短讀和長讀基因組測序平臺。

首先將采用Oxford Nanopore PromethION測序儀進(jìn)行匿名DNA樣本的收集和處理。這些設(shè)備包含嵌入式NVIDIA GPU技術(shù)，可啟用邊緣AI，這有助于加速基因組數(shù)據(jù)的處理。

處理后的數(shù)據(jù)將以圖形格式提供給Artemis進(jìn)行AI分析，同時，借助NVIDIA Parabricks軟件，將會得到人口分析的相關(guān)支持。

最終結(jié)果將提供給研究機構(gòu)和醫(yī)學(xué)界，以幫助其為患者提供更有效的護(hù)理。這可能包括針對癌癥、精神分裂癥、自閉癥、心血管和神經(jīng)元疾病等疾病的更先進(jìn)治療。

G42基因組計劃主管Min S. Park說：“借助NVIDIA的GPU技術(shù)，我們能夠為國家人口基因組計劃提供高度優(yōu)化的AI平臺，并加速數(shù)據(jù)處理。這項合作支持了我們制定整個阿聯(lián)酋個性化護(hù)理計劃的目標(biāo)，將專家、數(shù)據(jù)和技術(shù)整合在一起，以改善患者護(hù)理。”

抗擊疫情

最近，為了抗擊COVID-19疫情，G42還利用其超級計算能力，在阿布達(dá)比馬斯達(dá)爾城（Masdar City）建立了一個新的檢測實驗室。該實驗室每天可以支持?jǐn)?shù)以萬計的實時逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）測試。這些測試檢測了從患者身上采集的樣本中，是否存在SARS-CoV-2病毒。

此外，G42還參與COVID-19診斷試劑盒的生產(chǎn)、熱傳感器的供應(yīng)，并與當(dāng)?shù)睾蛧H衛(wèi)生當(dāng)局合作，協(xié)助制定有效的預(yù)防和檢測方案以控制該病毒。

G42首席執(zhí)行官Peng Xiao表示：“技術(shù)將在遏制冠狀病毒的傳播中發(fā)揮關(guān)鍵作用，而Artemis的卓越計算能力可以在許多方面提供幫助：從快速疫苗開發(fā)（計算機模擬可以代替人工實驗，并縮短疫苗開發(fā)時間）到繪制并預(yù)測爆發(fā)趨勢，以及預(yù)測病毒突變。”
責(zé)任編輯:pj