入选双创周“创世技”颠覆性创新榜 百度LinearDesign力克全球难题

发布时间:2022年06月29日
       10月21日, 第三届“创科技”颠覆性创新榜单暨颠覆性创新成果(海淀)转化促进中心揭牌仪式在北京海淀举行。 作为2020全国云上双创周的重点活动之一, 商务部、北京、中关村创新创业季共同发布了2020“创科技”颠覆性创新榜单和最具颠覆性潜力榜单。
        其中, 百度研究院“AI辅助新型冠状病毒分析与疫苗序列设计”成果入选2020年颠覆性创新榜单。 百度技术委员会主席陈尚义(左四)领奖。 2020年新冠疫情爆发以来, 百度持续推出一系列技术和服务, 全力支持疫情防控和复工复产。 尤其在新冠病毒基因测序和疫苗研究领域, 百度此前免费开放的线性时间算法LinearFold等前沿人工智能技术发挥了巨大作用。 今年5月, 百度研究院再次深耕AI算法领域能力,

推出全球首个mRNA疫苗基因序列设计算法LinearDesign, 极大提升了疫苗设计的稳定性和蛋白表达水平, 加快了研发速度。
        疫苗研制。
        颠覆性AI新算法LinearDesign 16分钟优化mRNA疫苗稳定性 从生物学角度来看, 疫苗研发有多个方向, 比如DNA疫苗、mRNA疫苗、蛋白疫苗。 其中, mRNA疫苗是最有希望的预防工具。 但mRNA本身稳定性较差, 易分解, 因此在储存、运输和体内表达过程中容易失效。 因此, 如何稳定mRNA, 提高研发效率, 成为全球科研机构、防疫机构和生物医药企业面临的难题。 在此基础上, 百度LinearDesign算法应用了计算机科学领域的经典算法动态规划算法, 将这个问题的搜索时间从万亿年减少到了几分钟。 对新型冠状病毒刺突蛋白序列的计算机模拟实验表明,

LinearDesign可以设计出最稳定的序列, 设计时间仅需1个半小时。 值得一提的是, 如果使用线性时间逼近算法, 所需时间可以进一步缩短到16分钟, 最优解之间的能量差距(稳定性的衡量标准,

能量越低越稳定)只有 0.6%。 这两种设计比天然存在的 2019-nCoV 刺突蛋白 mRNA 序列稳定得多(能量低 150%)。 AI算法免费, 百度持续释放技术力量。 事实上, 在LinearDesign算法发布之前, 百度就已经开始使用AI算法助力疫情防控。 今年1月, 百度研究院发布了LinearFold算法, 免费将新冠病毒全基因组二级结构预测时间从55分钟缩短到27秒。 新算法LinearDesign是基于线性时间算法LinearFold的升级。 因此, 百度研究院与LinearFold算法一样, 继续向全球疫苗研发机构和研究中心免费开放LinearDesign算法, 并在arXiv上发表相关论文并提供CoV-Seq工具平台, 让研究人员加速推进 科学研究, 支持研制新型冠状病毒疫苗。 可见, 从技术角度来看, 人工智能技术可以为新冠疫苗的研发提供新的问题解决方法。 LinearDesign算法源于百度与全球生物医学专家的思想碰撞。 随着人工智能技术的不断发展, 在生物计算领域, 人工智能与生物、医学等行业的深度融合, 可以有效填补复杂行业问题与前沿算法之间的关键空白, 加速算法落地和应用。 反馈计算问题的定义, 这可能成为生物计算领域的新发展方向, 也可能是AI落地探索的新模式。 目前, 百度已与中国疾病预防控制中心病毒疾病预防控制所签署战略合作协议, 共同建立“中国疾控中心应急技术中心——百度基因测序工作站”。 中国疾控中心还将利用百度LinearDesign算法设计的mRNA疫苗序列进行体外实验, 验证疫苗的稳定性和蛋白表达效率。 未来, 百度将继续利用AI技术助力全球抗疫事业。