一羣理工男的風雲際會:摩爾定律+香農定理+生命中心法則

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一群理工男的风云际会:摩尔定律+香农定理+生命中心法则

2018年10月26日,第三屆基因組雲計算技術開發者大會(GCTA2018)在深圳國家基因庫召開。生物技術(BT)和信息技術(IT)的融合,雲計算的風起雲湧,將我們帶入了一個解讀生命密碼、認識疾病本源、重新定義健康的新紀元。

第三屆GCTA由華大基因和亞馬遜AWS主辦,秉承“共享、共為”的精神,涵蓋三大主題:Big Data for Life(生命大數據)、Cloud Computing for Omics(生物信息雲計算)、Artificial Intelligence & Bio-Intelligence(人工智能與生物智能)。

本文為您分享我在本次大會上的致辭內容。

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一群理工男的风云际会:摩尔定律+香农定理+生命中心法则
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登山則情滿於山,觀海則意溢於海,吾輩才情之所向,雖風雲並驅爾。

不知不覺,這已經是第三屆風雲際會了,我們相聚在這登山眺遠、憑海臨風的國家基因庫以共襄盛會。

“不謀萬世者、不足謀一時。”正如20年前,沒有人會想到智能設備的普及會如此徹底,我也想快速回顧下基因組發展的這點事。

1989年,當人類基因組計劃的發起者提出要測序完成一個人的全部基因時,他們被嘲笑,甚至有諾獎獲得者諷刺說,這可能需要上百年才能做完。

2000年6月26日,當時任美國總統克林頓和英國首相布萊爾聯合宣佈HGP草圖完成之時,我們算了下賬,第一個人的基因組,由6個國家,十幾個中心,8000餘名人員,歷經13年花費38億美金才得以完成。這第一個人的基因組,區區3G的數據,也理所應當地成為了當時的基因大數據。

2008年,當華大基因在深圳完成了第一個中國人的基因組的時候,因為NGS技術的普及,成本由38億美金下降到數千萬人民幣,這個3G的數據成為了首箇中國人、乃至東亞人的基因大數據。

當我們開始比較黃、白種人的基因組之時,我們發現了無論是SNP還是結構變異都具備一定種群特異性,需要更多的群體參與到其中的研究,於是我們聯合英美髮起了千人基因組。

千人基因組啟動於2008年,2015年當2504個人的基因組序列公佈之時,我們開始知道了更多的人類族群密碼,也發現了全人類基因竟然有超過99.5%的一致性,從那時候起,群體遺傳學的發展一日千里,基因大數據的應用日新月異。

2015年,Illumina率先在全球將WGS的成本降到了1000美金之內。

2018年,BGI(華大基因)率先將WGS成本降到了僅600美金。並和阿里雲、Intel等合作伙伴一起承諾,在2020年底前,將WGS成本降到300美金,從收到樣本到交付數據的時間可以在24小時之內完成。

今年的10月3日,英國在繼Genome England之後,發起了500萬人的全基因組測序計劃,同時也在全球率先將WGS檢測納入NHS,即列入醫保。

今天屋內的諸位,我相信沒有人會質疑人人基因組時代即將到來,只是說這個時間點是3、5年還是10年20年的問題,但我們終將看到,未來,已來。

工業革命以來的發展,呈現出科學發現、技術發明、產業發展的三發聯動的循環迭代。而過去異想天開,今天勉為其難,未來習以為常的我們稱之為“顛覆性技術”。

當我們不滿足於僅知情於基因組DNA之時,我們便開始用液體活檢來監測體內的各種時空變化。

當我們不滿足於僅知情於基因組層面時,我們開始把包括基因組、轉錄組、代謝組、生理生化組、腸道菌群、影像組、環境組,甚至社會群體和個體心理層面來聯合起來分析問題,即跨組學研究。

當我們不滿意馮諾伊曼架構的運算效率時,我們開始期待更強大的量子計算和生物學計算。

當我們不滿意無機硅和無機碳的存儲效率時,我們開始和最好的老師,即大自然學習,用DNA來進行信息存儲。

當我們不滿意4G的傳輸效率時,我們開始期待光纖中繼、5G技術的普及。

我、華大人和今天屋內的諸位一樣,我們在挑戰摩爾定律、在挑戰香農定理,在完善中心法則,在嘗試用自然科學的最高等語言,即數學來描述生命,完成IT和BT的銜接,不斷靠近生物智能。

工業時代的產出是產品,統一在原子上,是你的就不是我的,分享了就會因為折舊而貶值;IT時代的產出是信息,統一在比特上,是你的也可以是我的,越分享越增值;而BT時代的產出是生命,統一在DNA上,原本就是我們一起的,我們永遠都不要忘記HGP所定義的原則:共有、共為、共享。

一個人可以走得很快,一群人才能走得更遠。今天參會的各位,請大家都拿出您和貴司的真知灼見,讓我們共享思想,沉浸在基因大數據的思維盛宴吧。

——尹燁《在第三屆風雲際會上的致辭》


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