序禎達生物是中國領先的多組學和測序服務提供商之一，該公司利用 NVIDIA Parabricks 來加速多組學分析。借助 Parabricks，序禎達生物將全基因組測序的時間從 7 小時縮短至 31 分 05 秒，幾乎是使用 CPU 加速的 14 倍。序禎達生物還通過 Parabricks BWA-Meth 實現了比對的顯著提速，與傳統比對方法相比，將甲基化比對的速度提升了 21 倍。

序禎達生物將前沿的多組學技術引入中國市場，為廣泛的商業用戶群體提供服務，是中國領先的多組學服務提供商之一。公司提供下一代測序（NGS）和多組學服務，其分布式測序實驗室每月產生超過 1.5 PB 的數據，為下游分析提供了大量有價值的數據。

序禎達生物處于測序技術的前沿，支持基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、微生物組學和多組學研究，通過精準測序和多組學解決方案為生命科學領域帶來革新。

作為中國首家使用 NVIDIA GPU 加速片段分析的 NGS 公司，序禎達生物是該領域公認的領導者和創新者，其旗下設有兩大主要業務部門：

FLASH-SEQ：一個覆蓋中國多個城市的 NGS 測序平臺。序禎達生物擁有 10 個實驗室，是中國最大的 NGS 測序服務供應商之一。

序禎達多組學：中國最大的多組學供應商之一，專注為制藥公司的臨床和研究階段提供服務。自 2021 年以來，序禎達生物已在中國開展了 300 多個隊列研究。

序禎達生物聯合創始人兼首席信息官費家俊表示：“我們為客戶提供從濕實驗室到干實驗室的整體解決方案。我們看到了 GPU 在加速生命科學發現方面的巨大潛力，正在開展多項業內革命性工作，以實現我們下一代基因測序生產力的數字化。”

借助 NVIDIA 的技術加速分析

作為中國最大的測序中心之一，序禎達生物的測序儀會產生海量數據。因此，序禎達生物需要一個能夠處理大規模數據集并簡化分析的解決方案。該團隊采用了 NVIDIA Parabricks，這是一個用于二級分析的可擴展基因組學軟件套件，提供經 GPU 加速的可信開源工具版本。

費家俊回憶道：“2021 年，我們引入了 NVIDIA Parabricks 和 GPU，利用這些技術加速多組學分析工作負載。此次合作旨在借助 Parabricks 平臺來加速多組學分析。我們看到了 AI 在助力科學研究以及加快研究進程、為客戶提供更多支持方面的巨大潛力。”

Parabricks 將基因組處理速度提升“百倍”

序禎達生物使用 Parabricks 來加速WES（外顯子組測序）和WGS（全基因組測序）。此前，該公司在使用基因組分析工具包（GATK）和 CPU 時遭遇了顯著的延遲問題。使用 GATK 時，WES需要 15 個小時完成，WGS則需要 50 個小時。使用 CPU 加速后，WES時間降至 2 個小時，WGS時間降至 7 個小時。

但將 Parabricks 應用于這兩種類型的檢測后，速度得到了顯著提升。借助 Parabricks，WES僅需 2 分 37 秒，速度幾乎是 CPU 加速方法的 46 倍，是 GATK 的近 344 倍。WGS僅需 31 分 05 秒，速度幾乎是 CPU 加速的 14 倍，是 GATK 的近 97 倍。

這種加速直接影響患者治療效果，因為數據分析以往通常是瓶頸所在。序禎達生物信息技術總監王佳偉解釋說：“使用 GATK 工作負載時，從WGS數據中獲取單個樣本結果需要花費 30-50 個小時。而使用 Parabricks 之后，我們可以將時間縮短至不到 1 小時。”

數據和基準測試由序禎達生物提供Parabricks 將甲基化比對加速 21 倍

Parabricks 的結果不僅與開源工具一致（這保障了研究的可重復性和透明度），還能顯著加速一直以來耗時的分析步驟。除了加速全外顯子組測序和全基因組測序之外，序禎達生物還希望改進甲基化比對。

對于經亞硫酸氫鹽處理的 DNA 測序讀數（BS-Seq）的比對，則使用了 BWA-Meth 來檢測 DNA 甲基化。在一個 110GB 的數據集上，使用傳統方法完成比對需要 21 個小時。而使用 8 塊 NVIDIA T4 GPU 以及 Parabricks 中經 GPU 加速的 BWA-Meth 版本，比對時間縮短至僅 1 個小時。與傳統方法相比，使用 Parabricks 進行甲基化比對的速度提升了 21 倍。

數據和基準測試由序禎達生物提供NVIDIA CUDA-X 數據科學庫將單細胞分析提升至 “秒級”

序禎達生物支持多種應用場景的工作負載，包括單細胞分析。然而，單細胞數據處理可能極其耗時，尤其是在數據集規模不斷擴大的情況下。

NVIDIA CUDA-X Data Science（RAPIDS）是一套開源的 GPU 加速的數據科學和 AI 庫，可提升整個數據工作流的性能。CUDA-X DS 常用于基因組學應用中的單細胞分析和三級分析。序禎達生物發現，在一個包含 70,000 個人類肺細胞的數據集上，與 Scanpy 相比，使用 CUDA-X DS 可以顯著加速預處理步驟。使用 Scanpy 時，預處理需要 37 分鐘完成，而使用 CUDA-X DS 時，該步驟僅需約 22 秒，速度提升了近 101 倍。

數據和基準測試由序禎達生物提供賦能一整套解決方案

從加速甲基化比對到縮短單細胞分析的預處理時間，序禎達生物借助了多種 NVIDIA 技術來減少運行時間。通過利用 NVIDIA 的硬件和軟件（包括 T4 GPU、Parabricks 和 CUDA-X DS），序禎達生物加速了一直以來耗時的流程。因此，NVIDIA 提供的完整解決方案使序禎達生物能夠應對各種不同的應用場景，并為客戶帶來即時價值。