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康健基因科技藉助抗疫專案解密COVID-19之基因突變

  • 林佩瑩/台北

康健是結合生物實驗與資訊科技的公司,成立至今邁入第十年,主要目標是發展人類健康相關的檢測產品,截至目前已有「疾病風險評估」、「腸道菌相檢測」等成果;此外因康健擁有生物實驗室、運算分析團隊,亦會承接學研機構委託的生物實驗暨資料分析專案。

2020年在COVID-19(新冠肺炎)病毒基因定序需求下,康健也極力發展更多疫情相關分析工具,供研究單位使用。康健基因科技副執行長王威霽表示,2019年7月起,康健基因科技亟需找尋GPU運算服務,以滿足Oxford Nanopore第三代定序儀大量訊號轉換的需求,而找上國網中心,現在因應疫情研究需求,更借重國網AI運算平台加速執行Oxford Nanopore第三代定序儀MinION的訊號轉換,以及後續資料分析工作,以發展更多低成本的分析工具、提供研究單位使用。

康健基因科技副執行長王威霽

電訊號轉成DNA訊號,須靠龐大運算力支撐

王威霽說,2017 年Oxford Nanopore的MinION正式商業化,由於此定序儀狀似USB輕巧易攜帶,加上價格僅約新台幣3萬元,遂吸引許多研究人員採用。深究Nanopore運作原理,乃是利用電流刺激奈米孔洞,假使孔洞空間被DNA分子佔據,便形成電壓阻塞,可藉由此變化來推算DNA訊號;但欲將電訊號轉為生醫專家可識別的文字,需歷經繁重的AI運算。

有研究單位規劃以Nanopore分析 COVID-19病毒株,發現單憑一般電腦無法執行訊號轉換,於是委託康健予以協助。康健認為此專案深具意義,願意提供奧援,但考量背後計算需求過大,並非內部資源所能負荷,原本想利用公有雲服務填補需求缺口,無奈要價不菲難以如願,在因緣際會之下接觸到TWCC臺灣AI雲,發現其堪稱臺灣最大GPU農場,資源豐富不在話下,且收費相當合理,以致康健確定採納該平台,展開COVID-19病毒基因定序作業。

「我們利用國網AI雲平台從事兩階段工作,首先執行Nanopore訊號轉換,藉此得知COVID-19病毒每段RNA序列的樣貌,」王威霽說,第二階段則是執行資料分析,旨在找出COVID-19基因突變。而康健在執行過程中獲得諸多啟發,認為不少研究人員或老師投入研究計畫時,能夠運用的經費有限,往往難以籌措足夠的人、機器、實驗室等資源;因此康健有意與國網中心攜手共創高CP值分析工具,讓臺灣的生醫研發腳步走得更快。

經由強強聯手,打造高性價比分析工具

透過多次交流,康健理解到國網AI雲平台TWCC不僅提供運算資源,也亟可能發展成為臺灣的AI Marketplace,如果以大家熟悉的蘋果iOS平台比喻,即是希望建立豐富App,滿足各個領域的應用需求;是以康健有想要於上發展生物檢測方面的服務模型,自此雙方締結夥伴關係。

王威霽表示,康健規劃於TWCC平台上架設一個Web UI,提供予研究人員或老師上傳Nanopore的測試資料,接著在5~10分鐘過後,就能取得反饋、獲致訊號轉換結果,更有效率地推動下一步的分析工作,有助於加速產出最終開發成果。他預期此項服務一旦推出,將對臺灣生物實驗領域產生正面影響,後續效應相當值得期待。

總而言之,伴隨生物實驗儀器日益精進,所產出的資料筆數與數量就愈來愈大,導致研究者必須仰賴強大算力,才足以快速剖析出箇中玄機;為此康健將偕同TWCC形成堅實後盾,幫助研究者無後顧之憂推動實驗工作,造福人類健康。