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防控疫情,眾志成城,人工智慧技術正被應用到疫情防控中來。近日,百度AI演算法LinearFold使新冠病毒RNA二級結構預測分析時間從55分鐘縮短到27秒,提速 120 倍。

這一成就意味著什麼呢?

RNA指核糖核酸。沒錯!就是在疫情爆發後,檢測大量疑似病例的那個核糖核酸。將病毒的核酸片段進行幾百萬倍的複製,用熒光物質進行染色,使其被檢測儀器迅速捕捉,可判斷病毒是否存在,這便是核糖核酸檢測。而且被複制百萬倍的核酸片段不具備傳染性。

而百度LinearFold演算法可將此次新型冠狀病毒的全基因組二級結構預測從55 分鐘縮短至27秒,提速120倍,節省了兩個數量級的等待時間。百度向各基因檢測機構、防疫中心及全世界科學研究中心免費開放線性時間演算法 LinearFold 以及世界上現有最快的 RNA 結構預測網站,以提升新型冠狀病毒RNA空間結構預測速度,與時間賽跑,助力疫情防控。

據悉,百度於2019年7月首次提出LinearFold 演算法。該演算法使得整序列、整基因組的 RNA 結構預測成為可能,也是 RNA 結構預測領域40年來第一次重大提速。這項工作發表於生物資訊學頂級會議 ISMB 2019 和生物資訊學權威雜誌 Bioinformatics。

針對此次新型冠狀病毒的基因組(長達3萬個鹼基),採用該演算法,27秒就可以預測其結構。相較於經典演算法,現在只需不到半分鐘就可以拿到病毒的結構資料,提升基因檢測、疫苗研發等科研中心的工作效率,讓病毒的研究及疫苗開發速度快速提升。

此次引起武漢肺炎的新型冠狀病毒(2019-nCoV)與“非典”病毒、艾滋病毒、埃博拉病毒、流感病毒一樣,都屬於 RNA 病毒,其單鏈結構導致病毒更容易變異、不易開發疫苗。與2003年的“非典”病毒相比,新型冠狀病毒同時具有潛伏期長的特點,並且其潛伏期仍具有較高傳染性,防控工作成為與“時間”賽跑的競速賽。

RNA 序列有豐富的空間結構,而這些結構能決定 RNA 的功能,進而幫助設計分子藥物和分子檢測儀。傳統上,RNA 二級結構預測需要三次方時間複雜度的演算法,也就是說,如果序列長度翻一倍的話,就要付出8倍的計算時間,這對於 RNA 病毒基因組這樣的超長序列(例如艾滋病毒有約1萬個鹼基,埃博拉病毒有約2萬個鹼基)需要很長的等待時間。而冠狀病毒(包括非典病毒和這次的新冠病毒)的基因組又是所有 RNA 病毒裡最長的,長達3萬個鹼基,最快的經典演算法也需要55分鐘。百度 LinearFold 演算法僅需27秒就能解出新型冠狀病毒全基因組的 RNA 二級結構,對科學家深入了解武漢肺炎基因組的性質以及設計針對性藥物提供了有用資訊。

與此同時,百度開放 LinearFold 網站給全世界科學家免費使用。百度稱,較同類網站相比,在 RNA 結構預測速度和序列長度方面,該網站都具有明顯優勢,在預測速度上無出其右,而且能處理的最長序列長度達10萬鹼基,能滿足對 RNA 病毒全基因組結構預測的要求。

此前,百度還宣佈成立總規模3億元疫情及公共衛生安全攻堅專項基金,用於支援新型冠狀病毒等新疾病的治癒藥物篩選、研發等一系列抗擊疫情工作。同時提供人工智慧技術支援,配套億級計算資源,助力疾控機構、科研院所等研究單位進行研發提速。

李彥巨集在開工首日的內部信中說到,疫情過後,整個社會會重新審視技術的價值和企業的社會責任感,我們作為技術公司更感受到了技術創新的緊迫性和使命感。我們相信,大資料、人工智慧不僅僅在應對突發公共事件,公共安全治理、提升城市執行效率,醫療技術攻堅等關鍵領域大有可為,在更廣闊的產業領域,在幫助各行各業智慧化升級方面,人工智慧更將發揮核心引擎的作用。各行各業智慧化水平的提高,又將提高社會應對各種公共安全和健康挑戰的能力、提高經濟和社會發展品質。

新型冠狀病毒感染的肺炎疫情訊息牽動著每個人的心,隨著抗擊行動的不斷深入,百度先後上線了百度APP“抗擊肺炎”頻道、“線上問醫生”服務免費通道、疫情相關關鍵詞新聞聚合頁面、開通闢謠專區、疫情實時大資料報告以及百度地圖“發熱門診地圖”等舉措,百度旗下多款等產品紛紛加入其中,全方位助力抗擊疫情。

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