1月30日，百度研究院宣布，將向各基因檢測機構(gòu)、防疫中心及全世界科學(xué)研究中心免費開放線性時間算法 LinearFold 以及世界上現(xiàn)有最快的 RNA 結(jié)構(gòu)預(yù)測網(wǎng)站，以提升新型冠狀病毒RNA空間結(jié)構(gòu)預(yù)測速度，從而助力疫情防控。據(jù)百度研究院科學(xué)家透露，LinearFold算法可將此次新型冠狀病毒的全基因組二級結(jié)構(gòu)預(yù)測從55 分鐘縮短至27 秒，提速 120 倍，節(jié)省了兩個數(shù)量級的等待時間。
防控疫情，眾志成城。人工智能技術(shù)正被應(yīng)用到疫情防控中來。幾天前，百度宣布成立總規(guī)模3億元疫情及公共衛(wèi)生安全攻堅專項基金，用于支持新型冠狀病毒等新疾病的治愈藥物篩選、研發(fā)等一系列抗擊疫情工作。同時提供人工智能技術(shù)支持，配套億級計算資源，助力疾控機構(gòu)、科研院所等研究單位進行研發(fā)提速。
本次可大大加快 RNA 結(jié)構(gòu)預(yù)測速度的LinearFold算法，百度于2019年7月首次提出。該算法使得整序列、整基因組的 RNA 結(jié)構(gòu)預(yù)測成為可能，也是 RNA 結(jié)構(gòu)預(yù)測領(lǐng)域 40 年來第一次重大提速。這項工作發(fā)表于生物信息學(xué)頂級會議 ISMB 2019 和生物信息學(xué)權(quán)威雜志 Bioinformatics，受到了諸多業(yè)內(nèi)專家的高度評價。
針對此次新型冠狀病毒的基因組(長達 3 萬個堿基)，采用該算法，27秒就可以預(yù)測其結(jié)構(gòu)。相較于經(jīng)典算法，現(xiàn)在只需不到半分鐘就可以拿到病毒的結(jié)構(gòu)資料，提升基因檢測、疫苗研發(fā)等科研中心的工作效率，讓病毒的研究及疫苗開發(fā)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，都屬于RNA病毒，其單鏈結(jié)構(gòu)導(dǎo)致病毒更容易變異、不易開發(fā)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，并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(jié)構(gòu)，而這些結(jié)構(gòu)能決定 RNA 的功能，進而幫助設(shè)計分子藥物和分子檢測儀。傳統(tǒng)上，RNA 二級結(jié)構(gòu)預(yù)測需要三次方時間復(fù)雜度的算法，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，這對于 RNA 病毒基因組這樣的超長序列(例如艾滋病毒有約1萬個堿基，埃博拉病毒有約2萬個堿基)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 病毒里最長的，長達 3 萬個堿基，最快的經(jīng)典算法也需要 55 分鐘。百度LinearFold 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(jié)構(gòu)，對科學(xué)家深入了解武漢肺炎基因組的性質(zhì)以及設(shè)計針對性藥物提供了有用信息。
與此同時，百度開放 LinearFold 網(wǎng)站給全世界科學(xué)家免費使用，較同類網(wǎng)站相比，在RNA 結(jié)構(gòu)預(yù)測速度和序列長度方面，該網(wǎng)站都具有明顯優(yōu)勢，在預(yù)測速度上無出其右，而且能處理的最長序列長度達 10 萬堿基，能滿足對RNA病毒全基因組結(jié)構(gòu)預(yù)測的要求。
新型冠狀病毒感染的肺炎疫情消息牽動著每個人的心，隨著抗擊行動的不斷深入，百度先后上線了百度APP“抗擊肺炎”頻道、“在線問醫(yī)生”服務(wù)免費通道、疫情相關(guān)關(guān)鍵詞新聞聚合頁面、開通辟謠專區(qū)、疫情實時大數(shù)據(jù)報告以及百度地圖“發(fā)熱門診地圖”等舉措，百度旗下多款等產(chǎn)品紛紛加入其中，全方位助力抗擊疫情。
如有需RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測算法和技術(shù)支持的科研單位、防疫部門等，可聯(lián)系百度研究院該項目專用郵箱RNA@baidu.com?？箵粢咔椋娭境沙?，中國在行動!
