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AI能大幅缩短确诊时间,达摩院将基因分析的时间缩短至半小时,将在全国推广

时间:2020-02-14 18:30来源:互联网 作者:小狐

AI能在此次疫情中做什么?阿里巴巴达摩院的答案是:AI能大幅缩短确诊时间,并能精准检测出病毒的变异情况。

日前,由浙江省疾控中心、阿里巴巴达摩院医疗AI团队和杰毅生物共同研发的全基因组检测分析平台正式上线。该平台采用不同于现有核酸检测方法的全基因组检测技术,对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列分析比对,能够有效防止病毒变异产生的漏检,并将原需数小时的全基因分析流程减少到半小时,大幅提高疑似病例的确诊速度和准确率。

据悉,上述针对新型冠状病毒的AI诊断技术将在浙江大规模应用。阿里巴巴达摩院算法专家顾斐向《国际金融报》记者表示,除浙江外,阿里巴巴还会努力推动这套在全国推广。

AI能大幅缩短确诊时间,达摩院将基因分析的时间缩短至半小时,将在全国推广(图1)

检测更准、更快

1月24日,浙江省疾控中心新型冠状病毒检测团队率先从确诊患者的痰液中成功分离到了新型冠状病毒毒株,这也是全国省级疾控中心里首个成功分离出毒株的实验室。

在得到分离出毒株的后,顾斐立即奔赴浙江省疾控中心,第一时间针对新型冠状病毒基因进行特征分析,他的任务是针对新型冠状病毒基因特征,推出多个算法模型,以最快的速度搭建全基因组检测分析平台。

事实上,顾斐所在的阿里巴巴达摩院也并未辜负期待,联合杰毅生物仅用了一周多的时间便迅速出了全基因组检测分析平台。在目前全国新冠肺炎疫情依然严峻的时期,快速、精确诊断对于疫情控制有着重要的意义。

顾斐向记者表示,与核酸检测方法相比,全基因组检测方法存在诸多优势,例如可以避免假阴性的情况,也可以检测到变异病毒。

公开信息显示,新型冠状病毒是基因组序列最长的病毒之一,全基因组序列全长29847bp,临床诊断需要将患者样本与该病毒基因序列进行比对才能确定诊断结果。

目前,医院普遍采用核酸检测方法,其只能检测到病毒基因的局部。由于病毒存在变异的可能性,对于整个基因序列来说,这种检测方法犹如盲人摸象,一旦病毒发生变异,就可能出现漏检的情况。

不过,全基因组检测方法也有一个缺点。顾斐指出,因为全基因检测涵盖建库、测序和分析三个环节,所以其检测的整体时间比核酸检测要长。

“本次推出的全基因组检测之所以能最大程度降低整体检测时间,是因为新平台无论在硬件还是软件方面都进行了提升,硬件方面主要是应用了更先进的仪器设备,软件方面主要是算法增加了分布式设计。”顾斐向记者解释道。

据了解,更先进的仪器设备由杰毅生物负责,其了全自动高通量测序建库仪,可以将患者样本核酸提取、建库和纯化步骤在2小时内无人值守完成。算法提升则是由阿里巴巴达摩院负责,每次测序过程会产生海量数据,基于一系列优化的算法,达摩院将基因分析的时间缩短至半小时/20GB数据量,有效加快样本病例的检测速度。

将在全国推广

据顾斐介绍,全基因组检测分析平台正式上线的第二天,就有6个确诊病例样本正在通过该平台进行基因组序列的测定与分析,这些样本中检测到的新型冠状病毒与最早在武汉确诊病人身上发现的病毒基因组序列高度同源。

“目前来说,证实该平台可以有效提升疑似病例确诊效率,及时阻断病毒的传播。”阿里巴巴方面表示。

毒株已成功分离,检测平台也已上线,接下来重中之重,便是疫苗研制和药物筛选,而这需要进行大量的数据分析、大规模的文献筛选和科学超算工作。

阿里巴巴方面表示,未来,全基因组检测分析平台还可以为后续疫苗与药物研发支持。

浙江省疾控中心基因测序负责人孙逸也表示,“该平台可以为病毒的解析支撑,基于该平台,未来还可以在短时间内将检测范围覆盖整个确诊病例,也为后续疫苗与药物研发打下了坚实基础。”

本文相关词条概念解析:

基因组

基因组,Genome,一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组,或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。可是基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此,基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。说的更确切些,核基因组是单倍体细胞核内的全部DNA分子;线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子;叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。

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