優(yōu)化后的AI算法通過首輪驗證的那天下午,青禾莊園的余溫似乎還殘留在每個人的心頭。聯(lián)合工作小組的成員們沒有絲毫懈怠,當天就投入到了罕見遺傳病相關(guān)基因位點的正式篩選工作中。研發(fā)中心的數(shù)據(jù)分析室里,幾臺高性能服務器嗡嗡作響,屏幕上跳動的基因序列如同流淌的星河,承載著無數(shù)患者的希望。
趙凱坐在電腦前,手指在鍵盤上飛快敲擊,將整理好的海量基因組數(shù)據(jù)導入優(yōu)化后的算法模型。這次的數(shù)據(jù)涵蓋了五百名罕見遺傳病患者和兩千名健康人群的全基因組信息,數(shù)據(jù)量龐大到需要三臺服務器同時運行才能支撐。周悅就站在他身后,目光緊緊盯著屏幕上的參數(shù)變化,手中還拿著一本厚厚的基因研究手冊,隨時準備為趙凱提供專業(yè)支撐。
“所有數(shù)據(jù)已導入完畢,算法開始運行。”趙凱的聲音帶著一絲不易察覺的緊張,指尖輕輕點擊了“開始”按鈕。屏幕上瞬間跳出密密麻麻的代碼,基因序列以極快的速度被拆解、比對、分析,相關(guān)系數(shù)曲線如同波浪般起伏不定。
“這次算法加入了基因通路約束和功能注釋權(quán)重,應該能有效排除那些單純突變頻率高但與疾病無關(guān)的位點?!敝軔傒p聲說道,目光落在曲線的峰值區(qū)域,“你看這個區(qū)域,對應的是3號染色體上的一段序列,之前我們在小樣本分析中也注意到過,只是沒有足夠的數(shù)據(jù)支撐它與疾病的關(guān)聯(lián)性?!?/p>
趙凱點點頭,調(diào)出這段序列的詳細信息:“算法已經(jīng)將這段序列標記為高優(yōu)先級候選區(qū)域了。不過要確定具體的基因位點,還需要進一步的深度分析。現(xiàn)在算法正在對這個區(qū)域進行精細拆解,預計還要兩個小時才能出結(jié)果?!?/p>
等待的時間總是漫長的。聯(lián)合工作小組的其他成員沒有離開,各自在座位上忙碌著,卻都時不時地抬頭看向趙凱的屏幕。研發(fā)中心的空氣里,除了服務器的嗡鳴,只剩下筆尖劃過紙張的沙沙聲和偶爾的輕聲交流。每個人的心里都繃著一根弦,他們知道,這次篩選的結(jié)果,將直接決定后續(xù)研發(fā)的方向,甚至關(guān)系到無數(shù)罕見遺傳病患者的未來。
兩個小時后,算法運行結(jié)束的提示音準時響起。屏幕上彈出了一份詳細的篩選報告,清晰地列出了二十個高相關(guān)性候選基因位點,每個位點都標注了相關(guān)系數(shù)、功能注釋、通路關(guān)聯(lián)度等關(guān)鍵信息。趙凱和周悅幾乎同時湊到屏幕前,目光緊緊鎖定在報告的第一條。
“3號染色體3q26.2區(qū)域,CENPJ基因的一個錯義突變位點,相關(guān)系數(shù),遠高于其他候選位點!”趙凱的聲音陡然提高,語氣中充滿了興奮,“這個位點在患者群體中的突變頻率達到了42%,而在健康人群中僅為0.3%,而且算法預測它會直接影響基因編碼的蛋白質(zhì)功能,導致細胞分裂異?!@與該罕見遺傳病的病理特征完全吻合!”
周悅的眼睛瞬間亮了起來,她快速翻閱手中的基因研究手冊,激動地說道:“沒錯!CENPJ基因編碼的蛋白質(zhì)是中心體的重要組成部分,中心體異常會導致細胞分裂紊亂,進而引發(fā)多種發(fā)育異常類疾病,這和我們觀察到的患者癥狀完全一致!之前有國外文獻報道過這個基因與另一種罕見病相關(guān),但從未有人將它與這種遺傳病聯(lián)系起來?!?/p>
這個發(fā)現(xiàn)讓整個聯(lián)合工作小組都沸騰了。成員們紛紛圍了過來,看著屏幕上的數(shù)據(jù)分析報告,臉上都露出了欣喜的笑容?!疤昧?!有了這個核心候選位點,我們后續(xù)的驗證實驗就有了明確的方向?!币幻飳嶒瀱T興奮地說道。
趙凱和周悅相視一笑,之前因理念分歧產(chǎn)生的隔閡早已煙消云散,取而代之的是并肩作戰(zhàn)后的默契與信任?!斑@不是我一個人的功勞,”趙凱真誠地說道,“如果不是你們提供的生物學先驗知識,算法根本不可能精準定位到這個位點?!?/p>
周悅也點了點頭:“你的算法也功不可沒。如果僅憑傳統(tǒng)的實驗方法,要從海量基因數(shù)據(jù)中找到這個位點,至少需要半年時間,而且還不一定能成功。AI技術(shù)和生物學研究的結(jié)合,確實能創(chuàng)造奇跡。”
蘇明遠教授和楊芳聽到消息后,立刻趕到了數(shù)據(jù)分析室。楊芳拿起篩選報告,仔細翻閱著每一個數(shù)據(jù),手指在CENPJ基因的突變位點信息上輕輕敲擊,眼中滿是贊許:“這個位點找得很精準,數(shù)據(jù)支撐也很充分。接下來,我們要盡快開展驗證實驗,確認這個突變位點與該罕見遺傳病的因果關(guān)系?!?/p>
蘇明遠教授則看向趙凱和周悅,語氣堅定:“我會立刻協(xié)調(diào)資源,全力支持驗證實驗。你們兩個團隊要繼續(xù)緊密配合,制定詳細的實驗方案,確保實驗順利推進?!?/p>
接下來的三天,聯(lián)合工作小組召開了多次實驗方案研討會,最終確定了一套多維度的驗證實驗方案:首先通過Sanger測序技術(shù),對更多患者樣本進行驗證,確認CENPJ基因該突變位點的攜帶率;其次構(gòu)建該基因突變的細胞模型,觀察細胞分裂是否出現(xiàn)異常;最后通過動物模型實驗,驗證該突變是否會導致類似的疾病癥狀。
實驗方案確定后,各項準備工作緊鑼密鼓地展開。周悅帶領(lǐng)生物實驗組的成員,開始整理患者樣本。這些樣本來自全國各地的多家醫(yī)院,每一份都承載著患者的期盼。實驗員們小心翼翼地處理著樣本,提取基因組DNA,為后續(xù)的Sanger測序做準備。趙凱則帶領(lǐng)AI技術(shù)組的成員,繼續(xù)優(yōu)化算法,為細胞模型和動物模型的數(shù)據(jù)分析提供技術(shù)支持。
Sanger測序?qū)嶒炘谘邪l(fā)中心的基因測序?qū)嶒炇疫M行。實驗室里,各種精密的儀器整齊排列,實驗員們穿著白色的實驗服,戴著手套和口罩,動作嫻熟地進行著實驗操作。周悅親自上陣,指導實驗員們進行樣本處理和測序反應。她的眼神專注而認真,每一個步驟都力求精準無誤。