生命基线:解读基因密码赋能疾病预防

2019-08-30 作者:心理学   |   浏览(162)

  基因就是生命的密码。说起基因项目,可能很多人脑海中的印象还定格在科幻电影或者一些高精尖机构的科研项目中。事实上,基因检测这项技术如今已经能够“飞入寻常百姓家”了。

  成立于2015年的成都生命基线科技有限公司(以下简称“生命基线”)就是一家服务于生命科学行业的高科技企业,自创始之日起,他们就致力于用互联网技术加速生命科学研究,持续推动前沿基因科技在科学研究和大众健康领域的应用。

  生命基线集合了国内顶尖技术团队,已经成功打造了“基因帮(Genebang)”科研服务平台和“简基(JanGene)”系列健康风控产品。

  基因帮是国内首家科研服务“一站式”互联网平台,致力于解决科研人员在科研过程中各个环节的需求,主要为生物信息研究的科研人员和科研机构,提供基因测序以及测序数据分析服务。

  简基则能为企业员工提供“健康风控”服务(包括基因测序分析、精准体检方案定制,以及持续的的疾病预防指导),通过提取唾液中脱落的口腔粘膜细胞中的DNA进行分析,让每个人从了解自己的基因遗传数据开始,对高风险疾病早关注、早预防、采用科学建议、改善生活方式,最终提升全民健康水平和生活质量。

  凌之浩向记者介绍,现在主要有两种检测方法,一种是用基因芯片,只测基因组中的几十万个位点,产生的数据大约在10MB左右,另一种是全基因组测序,按照目前的测序技术,要相对完整的覆盖一个人的全基因组序列,大约需要产出约90G的原始数据。而生命基线在为高校、医院等科研机构提供服务时,不仅要提供数据存储,还要对原始数据过滤,进行标准分析,产出基本的统计结果,形成流程化的产品服务。这不仅需要大量的存储空间,还需要大量的计算能力。

  据了解,在公司成立初期,生命基线是用本地数据中心做技术支持,为科研机构提供测序数据分析服务,当时一共托管了6台服务器。后来,随着生命基线的业务规模不断扩大,需要分析的样本越来越多,数据量也越来越大,原来的6台服务器根本无法满足计算资源和业务发展的要求。在很多基因测序项目当中,生命基线甚至需要同时开启几百台、甚至上千台服务器,来满足计算业务。同时,基因分析场景中的高通量数据传输,以及如何将结果以更加高效的方式呈现给终端用户,也成了生命基线面临的一大难题。

  为了更好的应对这种高性能集群运算的场景,生命基线采用过某家云服务,也用过超算服务,效果都不尽如人意。直到2018年年中,生命基线决定选择AWS云服务为自己提供IT支持。

  凌之浩指出,之所以选择AWS,一是因为AWS的性价比比较高,二是因为AWS的服务非常到位,任何时候给AWS的工程师打电话,他们都可以帮忙解决问题,三是因为AWS提供的API接口等工具非常方便开发人员学习使用,即使是新手,上手也很快,两三天内就可以把部署搞定了。

  据悉,经过多次沟通后,AWS先为生命基线制定了初步方案。在该方案中,AWS决定采用数百台SPOT实例来提供生命基线所需要的计算能力,使用命令行工具,配合EC2,以及启动脚本来进行快速的部署,利用S3来储存样本数据和最终结果。

  当时生命基线希望能够使用AWS高效快速的部署计算任务,而AWS的命令行工具恰好能够解决这一问题。通过命令行工具,生命基线可以实现一条命令完成启动实例,在启动后执行制定计算任务,并在计算完成后自动关闭实例,极大的降低运维的压力。

  在AWS工作人员的协助下,生命基线经过几轮测试,很快熟练的使用这些工具,并在短短的几分钟时间部署了上百台服务器,来实现相应的计算分析任务。

  最终,生命基线选择部署在西云数据运营的AWS中国(宁夏)区域的云平台,使用AWS提供的SPOT实例,而SPOT的价格仅仅是普通实例的十分之一,以最高的性能、最便宜的价格,极大的解决了生命基线这样的初创公司的投入成本问题。

  凌之浩表示,“采用AWS比较灵活,可以根据业务需求,自动的进行弹性扩展所需要的实例。”通过AWS命令行工具和丰富的 API种类,可以用一条简单的命令,实现对上百台计算实例的管理。AWS这种技术不仅缩短了计算的时间,而且还极大的节省了经济成本和管理成本。

  谈到业务的具体应用情况时,凌之浩坦言,目前生命基线主要采用的云服务还是用在基因帮这个业务上,因为简基的业务数据涉及到基因数据+健康数据,是高度敏感的东西,所以公司秉承的原则是这部分数据不上云。“简基运用云服务的方式是,由于产品在研发的过程中会涉及到大量的数据运算建模,靠人工是没法分析的,所以会用到一些机器学习的算法,需要构架、优化,很耗时间,所以这部分研发的任务一般会放到云服务器上来做,而最终优化好的模型结果,会拿到本地化来运用。简基就是这样来运用云服务的。”

  凌之浩认为,虽然生命基线主要提供面向企业端服务,但是未来的定位还是一个技术服务商。“毕竟术业有专攻,健康管理是一个很长的闭环,需要各个层面的专业机构共同参与打造,不是生命基线这种技术企业一家能够完成的,但是我们可以给做健康管理的各级服务商,如体检机构、社区医院等提供很好的技术支持、提供高质量的基因数据分析,辅助他们基于这些数据结果为用户提供更精准、更优质的服务。”

生命基线:解读基因密码赋能疾病预防

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