亞馬遜云科技助力科學(xué)家發(fā)現(xiàn)13萬(wàn)種RNA病毒-ESG跨境

近日，亞馬遜云科技宣布與加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)云創(chuàng)新中心(UBC CIC)達(dá)成合作，基于亞馬遜云科技構(gòu)建的超級(jí)計(jì)算平臺(tái)，助力國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在短短11天內(nèi)搜索了近600萬(wàn)份公開可用的生物樣本，成功識(shí)別出超過13萬(wàn)種新的RNA病毒，其中包括9種新型冠狀病毒。

這一工作如果使用一臺(tái)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)則需要2000年才能完成。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了RNA病毒研究的又一創(chuàng)舉，通過識(shí)別并溯源新型病毒，科學(xué)家們希望在病毒感染人、牲畜、農(nóng)作物和瀕危物種時(shí)，能夠更早地識(shí)別出它們，幫助防范全球傳染病大爆發(fā)。

在亞馬遜云科技助力下，UBC CIC團(tuán)隊(duì)和全球計(jì)算病毒學(xué)家啟動(dòng)了The Open Virome(開放病毒組)項(xiàng)目，創(chuàng)建了開放的病毒發(fā)現(xiàn)云計(jì)算平臺(tái)Serratus。目前，該研究成果已經(jīng)發(fā)表在科學(xué)雜志《自然》上，同時(shí)還創(chuàng)建了公開的病毒數(shù)據(jù)庫(kù)，向全球科學(xué)界分享研究成果，幫助加速對(duì)RNA病毒的研究。

RNA病毒引起的疾病包括普通感冒、流感、SARS、新冠肺炎、丙型肝炎、埃博拉、狂犬病、脊髓灰質(zhì)炎和麻疹等。由于RNA病毒繁殖和進(jìn)化速度快，其更容易感染新的宿主物種。如果基因組學(xué)研究人員能夠提前預(yù)見和識(shí)別新冠肺炎病毒，將徹底改變當(dāng)前全球疫情的狀況。

基于亞馬遜云科技的云服務(wù)所取得的研究成果，從根本上改變了生物信息學(xué)的研究方式。在此之前，科學(xué)家們經(jīng)過幾十年的數(shù)據(jù)分析，只發(fā)現(xiàn)了1.5萬(wàn)種病毒。在使用亞馬遜云科技的基礎(chǔ)架構(gòu)和服務(wù)后，The Open Virome項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在發(fā)現(xiàn)新病毒方面已經(jīng)為科學(xué)界節(jié)省了數(shù)百萬(wàn)美元和長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的時(shí)間。

病毒的識(shí)別和研究需要分析海量的基因測(cè)序數(shù)據(jù)，這其中就包括數(shù)十萬(wàn)種未知病毒的DNA和RNA?；蚪M學(xué)的數(shù)據(jù)量每天都在成倍地增長(zhǎng)，造成病毒測(cè)序數(shù)據(jù)庫(kù)的總量非常龐大，依靠傳統(tǒng)計(jì)算方式根本無(wú)法對(duì)其進(jìn)行全面分析或處理。The Open Virome項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、計(jì)算病毒學(xué)家Artem Babaian認(rèn)為，“預(yù)防未來(lái)大流行病的關(guān)鍵是知識(shí)。我們的數(shù)據(jù)量正在迅速超過處理能力，我們擁有所需的所有信息，但卻不具備使用這些信息的工具。”

The Open Virome項(xiàng)目的研究人員僅用8周時(shí)間，順利地在亞馬遜云科技上構(gòu)建了功能強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算平臺(tái)。借助亞馬遜云科技卓越的彈性計(jì)算能力，他們能夠快速處理數(shù)百萬(wàn)GB的數(shù)據(jù)，并且獲得了顯著的成本效益。

該團(tuán)隊(duì)在亞馬遜云科技Amazon Simple Storage Service(Amazon S3)中鏡像了病毒基因測(cè)序數(shù)據(jù)庫(kù)SRA，之后使用亞馬遜云科技彈性計(jì)算云實(shí)例Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)來(lái)分析數(shù)據(jù)集。項(xiàng)目組的目標(biāo)是為處理每個(gè)測(cè)序數(shù)據(jù)集支付不到1美分，在項(xiàng)目完成時(shí)全面超越了這個(gè)目標(biāo)，實(shí)際每個(gè)測(cè)序數(shù)據(jù)集支付不到半美分。

在短短11天內(nèi)，該團(tuán)隊(duì)就處理了高達(dá)570萬(wàn)個(gè)測(cè)序數(shù)據(jù)集，并且僅僅花費(fèi)了2.4萬(wàn)美元，發(fā)現(xiàn)了13萬(wàn)個(gè)新的RNA病毒。通過基于亞馬遜云科技搭建的Serratus平臺(tái)，研究人員相信他們既能識(shí)別潛在的有害新病毒，又能提醒科學(xué)家注意導(dǎo)致新冠肺炎病毒SARS-CoV-2 virus的潛在突變，幫助改善診斷測(cè)試和疫苗開發(fā)，為醫(yī)療政策決策者提供更有效的指導(dǎo)。

醫(yī)療和生命科學(xué)行業(yè)是亞馬遜云科技的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域之一，通過在基因組學(xué)研究中應(yīng)用云計(jì)算，賦能客戶將更多的時(shí)間和資源用于科研，幫助加速獲得洞見，更快地進(jìn)行突破性研究和產(chǎn)品上市。

亞馬遜云科技強(qiáng)大的計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)確保科學(xué)家可以快速地執(zhí)行工作負(fù)載優(yōu)勢(shì)，近乎無(wú)限的計(jì)算能力且靈活的定價(jià)能夠帶來(lái)非常高的性價(jià)比，同時(shí)遍布全球的基礎(chǔ)設(shè)施和統(tǒng)一的架構(gòu)，以及托管的40 多個(gè)開放的生命科學(xué)和基因組數(shù)據(jù)集，能夠確保實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)開展安全的研究協(xié)作。

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