程序员这种生物逆天了解决生物基因界难题

在11月初举行的第十一届国际基因组学(ICG-11)大会上,华大基因“风云挑战赛”在此正式落下帷幕。来自企业、科研单位和高校的 选手通过天池众智平台,为中国生物云计算领域共同解决了基因组学数据大规模存储,计算和知识积累等方面的问题。

▲ICG-11大会颁奖典礼现场▲

本次大赛由中国生物信息云计算产业联盟主办,阿里云和华大基因承办,在天池大数据众智平台上举行,旨在汇聚BT和IT的行业精英,共同解决基因组学数据在大规模存储,计算和知识积累等方面所面临的挑战。本届竞赛提出“fastq数据无损高效压缩”和“全基因组快速分析”两个题目,均来自于一线生物信息分析工作,大赛在天池众智平台上公布发起后,历时半年,吸引了众多开发者的参与,从BT到IT,从专业研究人员到在校学生,共计名参赛者参与,经过紧张的测评工作后,大赛圆满结束,收获颇丰。

▲天池众智平台上正在发布的众智项目▲

华大基因股份有限公司执行总裁尹烨,阿里巴巴集团副总裁孙炯,英特尔医疗和生命科学集团亚太总经理李亚东,聚道科技GeneDock创始人CEO李厦戎,WeGene联合创始人兼CTO陈钢出席了此次大会并为获奖者颁奖。

▲华大基因股份有限公司执行总裁尹烨为高效的人类全基因数据分析一等奖获奖队伍颁奖▲

▲阿里副总裁孙炯、聚道科技GeneDock创始人CEO李夏戎为获奖队伍颁奖▲

FastQ文件的高倍数无损压缩题目,参赛者多从文件的三个部分(ID行,序列部分,质量值部分)分别入手,并设计压缩方法。该题目的参赛者相对较多,硬件需求相对较低,测评结果显示 作品的特点主要是性能稳定,时间合理,以及题目要求的“无损”。

而高效的人类全基因组分析题目,大家使用到的方法则比较丰富,云计算、GPU,甚至是支持高通量生物信息分析的底层系统软件等。 的作品都相对大幅度地提高了人类全基因组分析的效率,并有效控制了费用。

“天池选手挑战生物基因领域,算法工程师在生物领域也有大作为”

在获奖选手中,我们惊喜的发现,除了有一定专业基础的企业队伍,还有一位单枪匹马挑战生物基因领域赛题的天池选手。他并非生物基因专业,作为一名算法攻城狮,却以将GFASTQ数据稳定无损压缩至原始大小的18%的成绩,成为FASTQ数据的高倍数压缩竞赛成绩 的个人挑战者。

郝昀超,FASTQ数据的高倍数压缩竞赛二等奖获得者

现为中国科学院计算技术研究所工程师,主要研究图像处理方向。在本次竞赛中,将GFASTQ数据稳定无损压缩至原始大小的18%,压缩和解压时间分别约为分钟、分钟,是该题成绩 的个人参赛者。

▲天池选手郝昀超▲

▲英特尔公司医疗和生命科学集团亚太区总经理李亚东、WeGene联合创始人兼CTO陈刚在大会上为郝昀超(左二)及来自人和未来生物科技公司的李根颁奖▲

作为一名从未接触过生物基因领域的攻城狮,郝昀超的众智大赛参赛体验如何?组委会记者采访了这位帅气攻城狮:

Q:作为此次大赛中以个人身份参赛获奖名次 的心情如何?当时参赛的出发点是什么?

A:心情很激动也很意外,从来没有想过自己能拿到这么好的成绩。当时比赛的时候看到了这个是一个数据压缩的题,就抱着试一试的态度来参加的,其实并没有想拿到什么名次,最重要的还是在基因这个领域有自己的收获,然后跟别人有一个比较。

Q:做为中科院计算所的专业人员,请介绍一下你的专业背景?你的工作中是否有接触过生物信息分析相关内容?

A:我的专业背景,是图像处理方面,尤其是大幅的图像处理,包括计算机视觉和深度学习等等。我的研究方向主要是医疗影像、病理数据的影像,偶尔也会听到同事提起基因数据,但是从来没有深入的了解过。对于基因数据大概只了解了它的框架,还有他能做些什么,但具体怎么做就不知道了。

Q:当你运用自己的算法能力在生物基因领域这种行业发挥个人价值的时候,是怎样的感觉?

A:确实在接触天池众智的这个项目之前,我也没有想过自己的专业能力在其他行业能发挥这么大的实际价值,通过各个领域的众智项目,我可以找到自己感兴趣的领域,并通过各种项目实战强化自己在该领域的能力,从而实现算法能力与行业的绑定。

Q:能否跟大家分享一下你的作品?

A:我的作品的思路其实很简单,就是把这一个基因数据分成了三部分去按每个部分分析。首先说 部分就是字符串的标记部分。这部分的可压缩率是 的,而且这部分的规律也是最强的。第二部分是实际的基因数据所存储的部分。也就是这一部分压缩率的不断提高,支撑着我走到了 。仅仅是整行之间的重复就达到了12%。第三部分是最难的也是最困扰我的地方,我甚至去找第三部分和第二部分之间的关系。但实际上第三部分的质量值变化是没有什么一致性规律的,所以只能达到1/3的压缩效果。

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