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在1月13日方才完畢的摩根大通醫(yī)療安康大會上，NVIDIA公布了與草創(chuàng)公司InstaDeep、慕尼黑產(chǎn)業(yè)大學(xué)（TUM）在基因組學(xué)大型言語模子方面的結(jié)合研討功效。研討團(tuán)隊利用NVIDIA超等計較機(jī)Cambridge-1，在各類基因組數(shù)據(jù)集上，鍛煉了參數(shù)范圍從500M到2.5B不等的各類大型言語模子（LLM），顛末基因組學(xué)鍛煉的大型言語模子可將使用擴(kuò)大到大批基因組學(xué)使命,這些使命有助于理解DNA怎樣轉(zhuǎn)錄天生RNA和卵白質(zhì)，從而開啟新的臨床使用。作為人類醫(yī)療手藝開展的主要一步，基因測序可經(jīng)由過程提取人體血液或唾液，對人類的DNA、RNA、卵白質(zhì)及代謝物停止闡發(fā)，從而鎖定小我私家病變基因，以診斷、猜測或防備遺傳性疾病的發(fā)作?；虬巳祟愔T多病癥的機(jī)密，令人類有時機(jī)盡早防備疾病，并多元化醫(yī)治疾病。2001年，被譽(yù)為性命迷信“登月方案”的“人類基因組方案”（HGP）用時13年，耗資近30億美圓，公布了首張人類基因組草圖。爾后二十年中，以數(shù)字生物學(xué)為根底的基因組測序手藝獲得宏大前進(jìn)，將全基因組測序的本錢逐漸低落至不到1000美圓。一工夫，環(huán)球?qū)驕y序與闡發(fā)的需求量呈現(xiàn)暴跌。跟著基因組測序和闡發(fā)需求的激增，由此發(fā)生的數(shù)據(jù)也迎來發(fā)作式增加。已往十年間，基因測序的數(shù)據(jù)量均勻每七個月就會翻一倍，2025年環(huán)球測序才能估計將到達(dá)Zb級別，此中，僅人類全基因組存儲的數(shù)據(jù)量就將到達(dá)每一年2-40Eb。要完成精準(zhǔn)醫(yī)療，就需求對大批基因數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的計較和闡發(fā)，這意味著宏大的計較本錢和工夫。因而，必需有立異的手藝，突破全基因組測序數(shù)據(jù)醫(yī)療使用的次要瓶頸，鞭策行業(yè)進(jìn)一步向前開展。基因組測序與闡發(fā)屬于尺度的計較麋集型使命，而GPU善于并行計較，能夠?qū)嫶笥嬢^成績合成為許多小使命，在多個CUDA內(nèi)核上同時運(yùn)轉(zhuǎn)，從而大幅削減處置計較使命的工夫，讓基因組測序闡發(fā)的速率得到大幅提拔。NVIDIA以GPU為中心構(gòu)建出“全棧加快計較平臺”，與野生智能相分離，在環(huán)球包羅基因測序在內(nèi)的多個范疇掀起一場加快反動。除具有環(huán)球搶先的硬件加快計較平臺，NVIDIA還推出了基于GPU的基因測序闡發(fā)加快軟件——NVIDIAParabricks。ClaraParabricks是一款GPU加快的計較基因組學(xué)東西包，可供給多種生物信息學(xué)東西和功用，如序列比對、預(yù)處置和質(zhì)量目標(biāo)、變異檢測、UMI和用于胚系、體細(xì)胞和RNA闡發(fā)的端到端事情流程。與僅利用CPU的處理計劃比擬，Parabricks速率提降低達(dá)80倍，計較本錢低落高達(dá)50%。借助ClaraParabricks和GPU，將深度進(jìn)修的壯大功用使用到基因組闡發(fā)，可為測序中間、臨床團(tuán)隊、基因組學(xué)研討職員和新一代測序儀器開辟者供給疾速精確的闡發(fā)，進(jìn)而助力更疾速、更精確的基因組學(xué)闡發(fā)。別的，為了更好地協(xié)助迷信家理解疾病，為患者找到醫(yī)治辦法，NVIDIA還推出了BioNeMo框架，用于鍛煉和布置超算范圍的大型生物份子言語模子。該大型言語模子框架可撐持化學(xué)、卵白質(zhì)、DNA和RNA數(shù)據(jù)格局，還可供給云API效勞，用于將來撐持愈來愈多的預(yù)鍛煉AI模子。在NVIDIA加快計較平臺、野生智能與基因測序?qū)I(yè)軟件的賦能下，來自環(huán)球的學(xué)研機(jī)構(gòu)、當(dāng)局構(gòu)造和相干企業(yè)，正在不竭打破基因測序與闡發(fā)范疇的速率與本錢極限，締造出一項項新的記載：?斯坦福大學(xué)、NVIDIA、牛津納米孔科技公司、谷歌、貝勒醫(yī)學(xué)院和加州大學(xué)圣克魯茲分校的研討職員配合協(xié)作推出DNA測序手藝，完成了創(chuàng)記載的測序速率。該計劃利用NVIDIAParabricks計較基因組學(xué)使用框架，和GPU加快版本的PEPPER-Margin-DeepVariant流程，在谷歌云上利用NVIDIAGPU加快堿基斷定和變體辨認(rèn)，將基因診斷工夫從數(shù)周收縮到5.2小時，使大夫可以疾速判定怎樣醫(yī)治危沉痾人。?麻省理工學(xué)院與哈佛大學(xué)旗下的博德研討所與NVIDIA協(xié)作，為具有超越2.5萬用戶的Terra云平臺供給疾速闡發(fā)海量醫(yī)療數(shù)據(jù)所需的AI才能和加快東西。經(jīng)由過程GPU加快的NVIDIAParabricks事情流，可助力處置各類基因組數(shù)據(jù)闡發(fā)的研討職員降本增效。在博德研討所的GATK最好理論——生殖細(xì)胞漸變檢測闡發(fā)流中，Parabricks在GPU上停止闡發(fā)的速率進(jìn)步了24倍，而本錢減半。?阿里云與NVIDIA告竣協(xié)作，成為海內(nèi)首家在基因闡發(fā)平臺集成和布置NVIDIAParabricks的私有云廠商。ClaraParabricks為阿里云基因闡發(fā)平臺的行業(yè)尺度基因組闡發(fā)東西包和基因挪用器等東西帶來了GPU加快，據(jù)測算用戶能夠在30分鐘內(nèi)完成一個30x測序深度的全基因組闡發(fā)，且與GATK的最好理論成果99.99%分歧，而在已往基于CPU情況中這項事情需求20多個小時才氣完成，而且計較本錢可低落40%-80%。?普渡大學(xué)首席研討員Carp

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Parabricks的表示和瘧疾學(xué)界利用的審定變體和跟蹤瘧疾傳布的現(xiàn)有辦法停止了比照，并利用1000個瘧疾基因組監(jiān)測抗瘧藥物的耐藥性。與只利用CPU的傳統(tǒng)方法比擬，基于GPU加快的ClaraParabricks闡發(fā)速率進(jìn)步了27倍，本錢低落了5倍，同時精確率到達(dá)99.9%。?圣路易斯華盛頓大學(xué)的TycheleTurner博士與團(tuán)隊利用基于GPU加快的ClaraParabricks開收回一種疾速基因組學(xué)事情流，用于在自閉癥患者中發(fā)明denovo變異（DNVs）。經(jīng)由過程將三重闡發(fā)整合到NVIDIAParabricks中，Turner博士將天生DNV初始闡發(fā)的工夫從本來的800小時（在CPU上停止）收縮至8.5小時（在GPU上利用只要4個GPU的效勞器），放慢了100倍。?為推行基因組醫(yī)學(xué)方案，泰國國度生物庫接納NVIDIAA100體系和NVIDIAParabricks來打造IT根底設(shè)備，以加快基因組測序。加快計劃將全基因組測序的數(shù)據(jù)處置工夫收縮了4個月，每位用戶的處置工夫也從30多個小時收縮到1到2小時。?生物手藝領(lǐng)軍企業(yè)Regeneron高通量測序中間與大范圍的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫和研討資本平臺英國生物樣本庫協(xié)作，在DNAnexus平臺上利用NVIDIAParabricks運(yùn)轉(zhuǎn)闡發(fā)對超越50萬名生物庫到場者的外顯子組停止了測序和闡發(fā)，5分鐘內(nèi)完成了在32-vCPU機(jī)械上需求破費(fèi)一小時計較的全外顯子組闡發(fā)，同時本錢低落約40%。憑仗加快計較范疇的全棧才能和深耕行業(yè)所積聚的專業(yè)常識，NVIDIA如今曾經(jīng)推出了智能計較平臺NVIDIAClara，片面規(guī)劃醫(yī)療安康行業(yè)。該平臺涵蓋了用于醫(yī)學(xué)影象的ClaraHoloscan、基因組學(xué)的ClaraParabricks、患者監(jiān)控的ClaraGuardian和藥物研發(fā)的ClaraDiscovery，并可端到端布置至當(dāng)?shù)?、嵌入式體系、邊沿和云端等任何處所，助力行業(yè)完成無縫立異，放慢完成精準(zhǔn)醫(yī)療的目的。不管是尖端醫(yī)學(xué)研討、大范圍基因組闡發(fā)仍是一樣平常使用檢測，NVIDIAMillion-X百萬倍計較機(jī)能奔騰的愿景曾經(jīng)在基因測序的各個范疇結(jié)出累累碩果，并將連續(xù)為人類消弭疾病、增進(jìn)安康做出奉獻(xiàn)。

院長駕駛艙

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