優(yōu)化后的AI算法通過首輪驗(yàn)證的那天下午,青禾莊園的余溫似乎還殘留在每個(gè)人的心頭。聯(lián)合工作小組的成員們沒有絲毫懈怠,當(dāng)天就投入到了罕見遺傳病相關(guān)基因位點(diǎn)的正式篩選工作中。研發(fā)中心的數(shù)據(jù)分析室里,幾臺(tái)高性能服務(wù)器嗡嗡作響,屏幕上跳動(dòng)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(dǎo)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(tái)服務(wù)器同時(shí)運(yùn)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(cè),隨時(shí)準(zhǔn)備為趙凱提供專業(yè)支撐。
“所有數(shù)據(jù)已導(dǎo)入完畢,算法開始運(yùn)行。”趙凱的聲音帶著一絲不易察覺的緊張,指尖輕輕點(diǎn)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(duì)、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(yīng)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(diǎn)。”周悅輕聲說道,目光落在曲線的峰值區(qū)域,“你看這個(gè)區(qū)域,對(duì)應(yīng)的是3號(hào)染色體上的一段序列,之前我們?cè)谛颖痉治鲋幸沧⒁獾竭^,只是沒有足夠的數(shù)據(jù)支撐它與疾病的關(guān)聯(lián)性。”
趙凱點(diǎn)點(diǎn)頭,調(diào)出這段序列的詳細(xì)信息:“算法已經(jīng)將這段序列標(biāo)記為高優(yōu)先級(jí)候選區(qū)域了。不過要確定具體的基因位點(diǎn),還需要進(jìn)一步的深度分析。現(xiàn)在算法正在對(duì)這個(gè)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)拆解,預(yù)計(jì)還要兩個(gè)小時(shí)才能出結(jié)果。”
等待的時(shí)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(shí)不時(shí)地抬頭看向趙凱的屏幕。研發(fā)中心的空氣里,除了服務(wù)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(gè)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(gè)小時(shí)后,算法運(yùn)行結(jié)束的提示音準(zhǔn)時(shí)響起。屏幕上彈出了一份詳細(xì)的篩選報(bào)告,清晰地列出了二十個(gè)高相關(guān)性候選基因位點(diǎn),每個(gè)位點(diǎn)都標(biāo)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(shí)湊到屏幕前,目光緊緊鎖定在報(bào)告的第一條。
“3號(hào)染色體3q26.2區(qū)域,CENPJ基因的一個(gè)錯(cuò)義突變位點(diǎn),相關(guān)系數(shù),遠(yuǎn)高于其他候選位點(diǎn)!”趙凱的聲音陡然提高,語氣中充滿了興奮,“這個(gè)位點(diǎn)在患者群體中的突變頻率達(dá)到了42%,而在健康人群中僅為0.3%,而且算法預(yù)測它會(huì)直接影響基因編碼的蛋白質(zhì)功能,導(dǎo)致細(xì)胞分裂異常——這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(cè),激動(dòng)地說道:“沒錯(cuò)!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(huì)導(dǎo)致細(xì)胞分裂紊亂,進(jìn)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(xiàn)報(bào)道過這個(gè)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。”
這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓整個(gè)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(bào)告,臉上都露出了欣喜的笑容。“太好了!有了這個(gè)核心候選位點(diǎn),我們后續(xù)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就有了明確的方向。”一名生物實(shí)驗(yàn)員興奮地說道。
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。“這不是我一個(gè)人的功勞,”趙凱真誠地說道,“如果不是你們提供的生物學(xué)先驗(yàn)知識(shí),算法根本不可能精準(zhǔn)定位到這個(gè)位點(diǎn)。”
周悅也點(diǎn)了點(diǎn)頭:“你的算法也功不可沒。如果僅憑傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法,要從海量基因數(shù)據(jù)中找到這個(gè)位點(diǎn),至少需要半年時(shí)間,而且還不一定能成功。AI技術(shù)和生物學(xué)研究的結(jié)合,確實(shí)能創(chuàng)造奇跡。”
蘇明遠(yuǎn)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(bào)告,仔細(xì)翻閱著每一個(gè)數(shù)據(jù),手指在CENPJ基因的突變位點(diǎn)信息上輕輕敲擊,眼中滿是贊許:“這個(gè)位點(diǎn)找得很精準(zhǔn),數(shù)據(jù)支撐也很充分。接下來,我們要盡快開展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),確認(rèn)這個(gè)突變位點(diǎn)與該罕見遺傳病的因果關(guān)系。”
蘇明遠(yuǎn)教授則看向趙凱和周悅,語氣堅(jiān)定:“我會(huì)立刻協(xié)調(diào)資源,全力支持驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。你們兩個(gè)團(tuán)隊(duì)要繼續(xù)緊密配合,制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,確保實(shí)驗(yàn)順利推進(jìn)。”
接下來的三天,聯(lián)合工作小組召開了多次實(shí)驗(yàn)方案研討會(huì),最終確定了一套多維度的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案:首先通過Sanger測序技術(shù),對(duì)更多患者樣本進(jìn)行驗(yàn)證,確認(rèn)CENPJ基因該突變位點(diǎn)的攜帶率;其次構(gòu)建該基因突變的細(xì)胞模型,觀察細(xì)胞分裂是否出現(xiàn)異常;最后通過動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該突變是否會(huì)導(dǎo)致類似的疾病癥狀。
實(shí)驗(yàn)方案確定后,各項(xiàng)準(zhǔn)備工作緊鑼密鼓地展開。周悅帶領(lǐng)生物實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(zhǔn)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(xì)胞模型和動(dòng)物模型的數(shù)據(jù)分析提供技術(shù)支持。
Sanger測序?qū)嶒?yàn)在研發(fā)中心的基因測序?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室里,各種精密的儀器整齊排列,實(shí)驗(yàn)員們穿著白色的實(shí)驗(yàn)服,戴著手套和口罩,動(dòng)作嫻熟地進(jìn)行著實(shí)驗(yàn)操作。周悅親自上陣,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)員們進(jìn)行樣本處理和測序反應(yīng)。她的眼神專注而認(rèn)真,每一個(gè)步驟都力求精準(zhǔn)無誤。