天河二号超级计算机助力AlphaKnockout基因打靶专家系统

日期: 2017年07月10日


    

如果说发生在2016年春天的人机大战给围棋界带来的是一次不小的震动,那么2017年新年,围棋界顶尖的人类棋手们算得上经历了一次“飞蛾扑火”般的悲壮。有人说阿尔法狗就像一台永动机,在拥有庞大计算能力的谷歌云端不停地练习,永不停歇。这意味着它每一秒、每一天都在进步。


基因打靶专家系统


同样,对于天河二号超级计算机,相信国人再熟悉不过了。连续6次蝉联全球最快的超级计算机之后,天河二号与神舟、天宫一号、蛟龙号成为国家级名片。天河二号共有16000个运算节点,共312万个计算核心,其双精度浮点运算峰值速度达到每秒5.49亿亿次。在高性能计算、云计算和大数据等方面,“天河二号”都有着大规模的应用。


赛业生物非常荣幸地加入了天河二号不断扩充的用户行列并取得重大突破。赛业生物研发的“阿尔法鼠”——AlphaKnockout基因打靶专家系统借鉴“阿尔法狗”永不停歇的深度学习机制,并借助强大的天河二号进行大规模超强度运算,将基因打靶技术制作基因工程鼠的方案设计过程人工智能化。


众所周知,基因打靶方案的好坏会直接影响基因打靶的效果。以往一个非常熟练的方案设计专家出一份方案需要一到两个小时,在这过程中,技术人员需要考虑几十种因素,并且根据这些因素的重要程度进行平衡。即使是经验丰富的专家,疏漏也在所难免,而且什么方案最优,也基本靠经验主观判断。而用计算机来实现上述人类的智慧活动则有很大优势。


赛业生物历经十一年发展,其独特优势就是拥有一个由国际顶尖生物技术专家、生物信息学专家和IT技术专家组成的一流团队,该团队已成功研发出全球首款基因载体智慧设计平台VectorBuilder (www.vectorbuilder.com),且已服务全球数万实验室。赛业生物的基因打靶专家为生物信息学团队提供几十种需要考虑的因素,生物学信息团队将这几十种因素当做限制性条件设计计算规则,IT团队则借助天河二号的超级计算能力利用人工智能算法进行计算,让设计方案不断从局部最优向全局最优逼近,从而得到最优方案。更为可贵的是,赛业生物在过去几年成功完成了数以千例的小鼠和大鼠基因打靶项目,积累了大量可靠的数据来训练我们的人工智能系统,让系统进行深度学习,以达到系统参数的最优。这一点类似于阿尔法狗大量学习人类棋谱。


凭借丰富的生物技术领域的智能化软件设计经验和高效的团队合作,赛业生物的技术团队在短短半年间就成功研发出了人工智能的AlphaKnockout基因打靶专家系统。该系统免费开放以来,已有数千用户在上面便捷地获取了基因打靶设计方案。并且,作为开发者的赛业生物承诺永久免费开放使用。


现在,您只需登录www.alphaknockout.com,输入需要敲除的基因信息,即可得到设计完善的方案,并且系统会根据生物信息学算法,提供多至三个方案,并按优先次序排序,排第一位的是默认的最优方案。在天河二号的强大运算能力和赛业云端服务器的支持下,整个过程不超过半分钟。


赛业生物科技简介

cyagen


赛业生物科技集团是全球领先的多元化跨国生物科技实体,2006年成立于美国,中国区总部设立在广州,并在苏州设有子公司,北京、上海、武汉、重庆等地均有办事处。目前员工人数达400余名,总规模超22000平方米,业务经营范围涵盖模式动物、细胞生物学、分子生物学、生物信息学等生命科学领域的多个分支学科。


作为全球领先的转基因/基因敲除模式动物商业技术平台,赛业模式生物研究中心达10000平米,其中包括5000平米的SPF级动物实验室,配备有IVC和EVC饲养设备超过500套,可养殖SPF级大小鼠近30000笼,动物种群规模超过15万只。每年可构建基因敲除鼠转基因鼠模型10000例以上,学术引用累计超过1300篇,是目前国际上最主要、最被认可的基因工程模式动物商业服务平台之一。自主开发的全球首款功能强大的在线载体设计工具VectorBuilder,每年可定制载体超30万个,彻底颠覆生物技术领域传统格局,打造载体构建金标准和新模式。


2009年,赛业通过ISO9001:2008认证并于2012年顺利通过复审,确保向广大专家学者提供的所有产品和技术服务符合国际标准。AAALAC认证的顺利通过,使赛业成为华南地区极少数个获得国际实验动物评估和认可委员会国际认证的单位之一。这不仅是实验动物质量和生物安全水准的象征,更是国际前沿医学研究的质量标志。


赛业公司目前在美国加州Santa Clara 建立起活体实验鼠检测、隔离中心,成为国内唯一一家具有活体实验鼠类出口能力的生物企业;通过国家出入境检验检疫部门的考核,成为华南地区第一家生物材料出入境绿色通道试点单位,加速了实验动物出入境审批流程,并进一步提升了赛业模式动物中心国际服务的能力。


目前公司的产品和技术服务已为全球数百个顶尖生命科学实验室和跨国制药公司提供了帮助,秉承着“为生物科技创造无限可能”的企业愿景服务于全世界的科研学者!

 

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