华大基因牵手华为云,云端解密基因奥秘

“我是1%,在统计学上并不重要,但没有人能抹去它。“Gattaca”中的经典台词让很多粉丝流泪。

《Gattaca》电影海报这部22年前上映的SF电影,说明了一个故事近未来,科学技术的力量凌驾于一切,遗传基因决定命运,有遗传基因缺陷的主人公追求梦想的故事。虽然人类和人类基因组序列之间的差异不到1%,但人类的外貌、性格、疾病等都是由这1%的基因差异引起的。电影中讨论了的遗传基因论现在仍然是生物学界的主题,不过,对遗传基因的“”和“解读”是近年来生命科学领域最被关注的研究。事实上,人类对生命科学的热情早在20世纪中期就开始了。1990年,随着人类基因组计划的宣布,生命科学的新时代已经到来,但电影设定的“未来”现在就在眼前。人类基因组计划与其“将人送上月球”的决心毫不逊色,但它是一个跨越国界、跨学科的复杂项目。20世纪90年代,一些科学家为中国承担了人类基因组计划的1%,中国成为第六个参与人类基因组计划的国家。1999年,他们创立了华大基因,这是中国第一家基因组学研究和开发机构。2019年是中国加入“人类基因组计划”20周年,也是华大基因成立20周年。解读“生命之谜”旅途中的困惑华大基因坚持“基因科技造福人类”的愿景,以生命科学研究的进展、生命大数据的应用以及全球医疗健康水平的提高为出发点,基于基因领域的研究成果以及精确检测技术在民生健康方面的应用,致力于加快科技创新,减少出生缺陷,加强肿瘤的预防和控制,抑制重大疾病对人类的危害,实现感染精准治愈,完全支持精准医疗。目前的基因测序已经进入了普通人的家中,技术的力量使测序的时间不断被压缩,价格也越来越贴近人们。但是,在决定基因序列的过程中,需要庞大的计算能力的支持。从某种意义上说,生命科学的研究,在很多时候都变成了力量,并且对现在普及的检查、肿瘤检查等检查也有大量的力量支持。基因测序对计算能力的需求更大,而且经常波动,消耗量随着时间的推移而增加,随着时间的推移而减少。同时,对于不同生物的基因组,所需的计算能力也不同,传统的数据中心计算集群无法满足快速扩展的要求。具体来说,华大基因过去算资源比较紧张,在使用高峰时,任务经常需要排队;同时科学服务也有很多复杂的基因组,客户需要借用不同的资源,“上云”是华大基因的必经之路。Gene的“云计算”之旅BGI Gene清楚地意识到,只有云计算才能应对这些挑战。之后,经过反复的调查和综合考察,华大选择了云。早在2018年,为应对基因测序行业的困难和挑战,华为云就推出了基于Kubernetes的基因容器服务GCS(Gene Container Service)GCS将基因测序和容器技术完美结合,是基因企业“更省、更快、更简单”的云科学计算平台。利用华为云GCS服务,以及华为云对华为基因常用软件进行了一系列优化,46人/天派驻时间,60人/月工程师远程支持,15+新特性的研发。双方开放了云端流程,目前双方已完成300多万个核心时间计算,稳定运行100多天。另外,把的从3-5天缩短到20分钟。我们将根据需要调动资源,以应对业务波动。2万个核资源库同时高度释放;灵活性可以带来巨大的成本节约。GCS还提供全自动测序分析能力,其亮点包括:GCS提供生物信息流设计器,复杂的业务也可以编成一个过程,一键完成测序任务;对国内生信徒的流程控制,简单易懂,满足流程的使用方便,方便流程的转移;再次以非常直观的流程热图方式随时掌握测序进展,准确掌握资源消耗趋势,指导优化方向;可根据判断条件选择执行分支,从而满足企业复杂流程管理的需要。助力基因行业,华为云在路上加入创新的华为云GCS服务,针对基因行业普遍的痛点,华为云创建了完整的基因测序解决方案,该方案基于“标准架构+持续创新”的思路,具有许多亮点。

华为云基因产业解决方案全景图/源(华为云官方网站)具体是在数据采集阶段,提供多通道完成本地-云与云-云之间的数据交互,实现OBS最低0.033元/GB/月的低成本、4个9可用性、11个9持久性的3AZ特性,提供OBS-Browser、obsutil和SDK等多种辅助工具,适应Windows/Linux操作系统,可与本地业务流无缝对接,基于公有网提供一站式传输,提供多级保护、访问隔离。在测序分析阶段,公有云HPC将无缝移植本地IDC架构,提供高性能计算实例,简化存储过程;在GCS基因容器服务数据分发阶段,OBS将提供快速的分发渠道。POSIX功能可以将OBS直接安装在测序分析平台上,平台可以直接写入分析数据,华为云内部网络传输,宽带宽让客户获取数据后可以直接部署分析,提供多种配套工具,适合Windows/Linux操作系统,工具一键完成子帐户数据访问权限的配置;上传和下载提供MD5验证,以确保数据的安全。专注于基础技术的持续创新,与顶尖企业合作,构建完整的基因技术生态系统。华为云持续为基因产业赋能,为推进人类基因蓝图创造了新的实践范例。未来已经到来对人类1%的追求才刚刚开始笔者认为,在不远的将来,破解遗传密码,人类也许能找到生命的出路,用科学技术造福人类。华为云为基因测序奠定了一条“云端”的跑道,助力基因测序产业腾飞。

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