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重磅|超算:助力基因科技,破解生命天书!

(2016-08-07 18:54:28)
标签:

杂谈

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艾滋病、渐冻症、癌症,这些曾经难以对抗的绝症顽症,因为基因技术的突破而出现了更多治愈的曙光。由基因技术的进步所带来的数据也呈现出爆炸式的增长,对海量数据的计算、存储和分析提出新的挑战。而超算领域的进步首先给基因研究带来了巨大助力。

超算可以计算生命的天书

上海儿童医院生物医学信息中心主任吕晖:实际上在我们每个人的细胞里都有一套生命的天书,这个天书一共有30亿个字母,是30亿,不是30个。我们要把它读出来,需要先打成碎片,每个碎片上大概只有100—200个字母,然后把这30亿个,相当于2万页的书,再重新拼起来,而且中间很关键的一些字母,可能跟我们生命的一些很重要的过程相关,所以我们还要把这些错误都能够找出来,这就是超级计算机需要用的地方。

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超算可以破解遗传病的身体密码

上海儿童医院生物医学信息中心主任吕晖:儿童遗传病发生率大概在1%—3%,每年中国有1500万新生儿,就会有15万—45万的儿童先天就有遗传病,就是基因上有一些字母拼错了,我们要把拼错的找出来,这就是一个巨大的工程。

15年前,还没有人类基因组计划的时候,这些儿童只能一遍一遍去不同的医院查,然后在某个领域有经验的医生,会一个一个给他们看,通常来讲要访问10—20个医生才有可能找到病因,最后也不一定能够全找得到。直到大概四五年前,从美国开始,一些遗传病会做全基因组的检测,这个时候用到了超级计算机,需要很快把基因组拼出来之后,30亿个字母里,我们要找到那一两个出错的字母,然后还要找到这一两个字母跟他的疾病相关,现在估计有1/3的儿童用这种最新的技术,可以找到以前发现不了的致病因素。

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超算可以预防癌症的发生

上海儿童医院生物医学信息中心主任吕晖:安吉丽娜茱莉,前年她检测出来乳腺癌的风险比常人高出几十倍,她决定把乳腺切除。这个检测的过程,实际上是也是读基因,她的30亿个字母里,有几个出了错误。乔布斯是得了胰腺癌去世了。他是全世界最早的20个测全基因组的人之一,他还测了肿瘤基因,来做一个精准用药。他可以说是部分成功,因为胰腺癌通常生存期不超过一年,他存活了七年。没有完全地成功的一个原因,就是虽然他当时有这个能力把自己的基因组测出来了,但是可以比较的基因组没有那么多,我们现在希望能够测到一百万人这个级别。那时只有二十个人,所以精准用药并没有那么容易。而有了一百万人的基因的信息之后,精准用药就会比以前准确得更多。所以我希望,咱们的超算技术更多的发展,这样才能真正地把基因还有超算的技术用到人类的健康当中。

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超算能让人类长生不老吗?

上海儿童医院生物医学信息中心主任吕晖:如果说我们不受计算的限制,我们就能把现在还活着的60亿人的,所有的基因都测一遍。就拿肿瘤为例,肿瘤为什么这么难治,我们有很多种药,但是这些药的问题都在于他只对少部分人有效,但是你不试就不知道,所以我们如果能够不受计算的限制,随便地用大数据来分析各种肿瘤的所有的肿瘤基因的比较之后,就能更个性化地找到针对每一个病人的每一种基因突变的药物,这时候就能大大地提高大家的生存率。你这样症状的人就应该吃这个药。

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超算能让人变得更聪明吗?

吕上海儿童医院生物医学信息中心主任晖:理论上也是做得到,因为这个东西它就是三十亿个字母,从计算来讲,可能跟围棋也差不多,既然围棋都能下过人类,所以基因这个也能解释出来,能读懂,既然能读懂,我们就可以改。


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关注8月7日21:50央视财经频道《对话》!

文|莫锐超

编辑|闻聪​

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