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国际领先:FANSe算法通过科技成果评价

2021/8/2 9:14:12 来源:中国企业新闻网

导言:7月13日,经科技部批准成立的第三方专业科技成果评价机构中科合创(北京)科技成果评价中心,组织专家以视频连线方式召开了科技成果评价会,对承启张弓教授团队完成的“全自主高性能高稳健的核酸测序快速比对算法及云分析系统”进行科技评价。

  7月13日,经科技部批准成立的第三方专业科技成果评价机构中科合创(北京)科技成果评价中心,组织专家以视频连线方式召开了科技成果评价会,对承启张弓教授团队完成的“全自主高性能高稳健的核酸测序快速比对算法及云分析系统”进行科技评价。经过专家评审,FANSe系列算法同时达到了极高计算速度与准确性的双重目标,具有超强的容错能力及远超传统算法的实验可验证性,在解决“精准医学不精准”的世界性难题上做出了重要的贡献。作为可商用的基因数据底层比对核心技术,其比对精度比欧美算法高出两个数量级,其云平台的投入应用得到了用户的一致好评,体现出良好的商业效益和社会效益。FANSe系列算法完全自主研发,保障了中国的科研和精准医学的独立自主性。评价专家组一致认为,该项目具有很强的科学性、创新性和实用性,研究成果总体上达到国际领先水平。

  这是国家权威机构对FANSe的“官方认证”。  

FANSe算法科技成果通过中科合创(北京)科技成果评价中心评价

  FANSe算法科技成果通过中科合创(北京)科技成果评价中心评价目前,几乎所有二代测序应用需要进行mapping(快速比对),鉴于所有生物学意义的分析都高度依赖于mapping的结果,尤其是存在于reads(短读序列)中的错配结果,因此mapping的速度和精度都很重要。但速度与精度通常不可兼得,比如基于BWT原理的算法速度提升,但对错配的处理无法做到完美,在实际生物学应用中容易导致假阴性和假阳性问题,国际顶级科学杂志Nature斥之为“可重复性危机”(2012年)。2017年,JAMA Oncology杂志发布结果,将40份癌症病人样本送给两家世界知名测序公司进行测序,绝大部分样本的两份突变报告完全不同。因此二代测序技术在临床上乱象丛生,难以保证高通量下的准确性。

  为此,张弓教授开始研发FANSe算法,力图建立稳健精准的二代测序基础技术。2011年,FANSe1代研发成功,奠定了准确稳健的数学基础,错误率可低至10-9以下,一定条件之下可以100%保证得到数学最优解;2014年,FANSe2代研发成功,实现了并行化处理,同年开始部署在承启生物的云平台上;2015年起,高性能的FANSe3开始研发,2017年开始在国际权威科学期刊上亮相,2018年首次实现了单机1小时全基因组、1秒钟全转录组的惊人分析速度;2020年,云平台专用的FANSe4代在承启生物创造了单节点5分钟分析完一个人全基因组测序数据集的新纪录。由于其强悍的性能和全自主的特点,FANSe被作为科技部国家重点研发计划《医学生命组学数据质量控制关键技术研发与应用》核酸测序的底层算法,为组学领域的质控标准贡献关键力量。

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