“個(gè)體化醫(yī)療的基礎(chǔ)是個(gè)體的遺傳變異，因此個(gè)人的基因檢測將成為實(shí)行個(gè)體化醫(yī)療不可或缺的必然手段，個(gè)體化醫(yī)療將向精準(zhǔn)醫(yī)療邁進(jìn)。” 這是日前，“中國遺傳藥理學(xué)之父”，中國個(gè)體化醫(yī)學(xué)奠基人及工程院院士周宏灝在“2016分子診斷產(chǎn)業(yè)高峰論壇”會上如是說。
正如周宏灝先院士說的，只有當(dāng)個(gè)人的基因檢測與國內(nèi)基因大數(shù)據(jù)的量級均達(dá)到一定程度之后，國內(nèi)個(gè)體化醫(yī)療才能步入精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代。那么，面對如此復(fù)雜的基因測序數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段如果可以提升數(shù)據(jù)的處理能力，勢必將推動國內(nèi)精準(zhǔn)化醫(yī)療的進(jìn)程。
此次，受邀參加2016分子診斷產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，還有華大基因，迪安診斷等各業(yè)界知名人士與優(yōu)秀企業(yè)，從各個(gè)角度、平臺探討了分子診斷的產(chǎn)業(yè)趨勢、創(chuàng)新技術(shù)突破、基因檢測大數(shù)據(jù)及基因檢測的臨床轉(zhuǎn)化研究應(yīng)用，并對國內(nèi)個(gè)性化精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展情況及趨勢發(fā)表了各自的看法。
專注于遺傳疾病和腫瘤基因檢測領(lǐng)域的企業(yè)“人和未來”的CTO宋卓博士，現(xiàn)場分享了企業(yè)最新研發(fā)的科技成果，生物計(jì)算加速平臺GTX One。
GTX One是基于FPGA的高計(jì)算性能和創(chuàng)新的高能算法，研發(fā)出來的一套加速平臺。通過算法創(chuàng)新充分釋放FPGA的計(jì)算能力，一張F(tuán)PGA加速卡能達(dá)到100臺搭載高性能至強(qiáng)Xeon CPU的服務(wù)器快100倍的計(jì)算性能，可以極大地縮短生物信息數(shù)據(jù)的計(jì)算時(shí)間。其最大特點(diǎn)是：
從速度上來說，GTX one產(chǎn)品能夠讓NIPT比對效率提升100倍，GTX One處理器（FPGA芯片）能在一個(gè)超過20億個(gè)條目的海量數(shù)據(jù)字典（接近90GB的數(shù)據(jù)量，即超過22張DVD能容的數(shù)據(jù)量）中，能夠完成每秒860萬次查詢，比一臺運(yùn)行Redis（公認(rèn)最快內(nèi)存數(shù)據(jù)庫）的20顆Intel Xeon E5 CPU 物理核的服務(wù)器，查詢速度快17倍。
從成本上來說，GTX One平臺可以將一臺擁有20核Intel Xeon E5 CPU的高性能服務(wù)器14小時(shí)的計(jì)算任務(wù)，壓縮至1小時(shí)內(nèi)完成，與此同時(shí)，GTX One整機(jī)滿負(fù)荷功耗只有89W，是20顆Intel Xeon E5 CPU 物理核服務(wù)器整機(jī)功耗的1/5。
從精度上來說，它專門針對Mapping查詢算法的訪存瓶頸，面向FPGA高計(jì)算性能特性，充分考慮算法各階段流水，重新設(shè)計(jì)了以計(jì)算換訪存為指導(dǎo)原則的優(yōu)化Mapping算法，使得 GTX One處理器能夠在一個(gè)雙通道的8G板載DDR3內(nèi)存中，從壓縮的20億條數(shù)據(jù)記錄里，輾轉(zhuǎn)騰挪，僅僅通過最多不超過4次訪存的情況下，直接判斷Mapping的片段是否命中并找到Mapping位置。
宋卓博士認(rèn)為GTX 系列預(yù)計(jì)將于2016年底推出針對全基因組的加速應(yīng)用正在研發(fā)和測試階段，。為什么想到開發(fā)這樣的加速平臺？因?yàn)楝F(xiàn)在的基因測序技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，所以在不久的將來，不同應(yīng)用的單樣本數(shù)據(jù)量將呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。基因檢測產(chǎn)業(yè)將圍繞大數(shù)據(jù)進(jìn)行創(chuàng)新，只有在數(shù)據(jù)足夠多，分析足夠準(zhǔn)的情況下，我們才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療，而現(xiàn)階段的高功耗、高成本、和低效率的數(shù)據(jù)處理能力必將無法應(yīng)對。所以我們也在不斷摸索，希望借助互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、IT等不同領(lǐng)域進(jìn)行融合創(chuàng)新，為生物科技行業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)的作用。我們相信，將來無論哪個(gè)行業(yè)都將不可能獨(dú)自發(fā)展、生存，在互聯(lián)網(wǎng)的推動下，更多的跨界合作和生態(tài)圈的交疊將不可避免，所以我們選擇擁抱創(chuàng)新，這也是我們企業(yè)一直堅(jiān)持的一個(gè)品質(zhì)。
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