來源：中國科技網(wǎng)-科技日報
2014年10月16日 02:35
[導讀] 2014年,百度以大數(shù)據(jù)分析的方式預測高考試題,成功押中了全國18套作文考題中的12套,成為大數(shù)據(jù)在現(xiàn)實生活中應用的一個經(jīng)典案例。
生物大數(shù)據(jù)研發(fā)及創(chuàng)新凸顯國家意志
□ 本報記者 吳紅月
■創(chuàng)新啟示錄
2014年，百度以大數(shù)據(jù)分析的方式預測高考試題，成功押中了全國18套作文考題中的12套，成為大數(shù)據(jù)在現(xiàn)實生活中應用的一個經(jīng)典案例。近幾年，大數(shù)據(jù)的研究和實踐向各個領域滲透，當人們把雜亂無章的信息通過一定的規(guī)范進行數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)挖掘變成了有效的知識，并升華出改變社會能力的智慧因子的時候，大數(shù)據(jù)作為一種工具和平臺應運而生，生物則是大數(shù)據(jù)應用最為關鍵的領域。從微生物數(shù)據(jù)分析研究到醫(yī)院大數(shù)據(jù)的存儲分析和管理，再到全國流行病數(shù)據(jù)分析在地圖上的疊加和展示，呈現(xiàn)出國內(nèi)不同慢性疾病及健康狀況的全面動態(tài)實時分布，生物大數(shù)據(jù)正在給我們的未來提供更多創(chuàng)新機會。
歐美、日本等國家早已開始制定國家戰(zhàn)略，建立國家級別的生物數(shù)據(jù)庫，以此把控科技發(fā)展和創(chuàng)新的制高點以及市場先機，我國亟待在這一新興的技術和戰(zhàn)略領域出現(xiàn)曙光之時謀得一席之地。
為此，9月26日，由科技部中國生物技術發(fā)展中心和復旦大學聯(lián)合主辦、復旦大學附屬中山醫(yī)院承辦的生物大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略研討會在上海舉行。與會專家均為國內(nèi)大數(shù)據(jù)研究領域的領軍學者，大家一致認為，生物大數(shù)據(jù)將是今后一個階段科技創(chuàng)新的基礎，應從國家層面給予重視，并制定相應的國家策略，在大數(shù)據(jù)分析標準、人才培養(yǎng)、資源共享機制上提供具體的指導性意見，為中國生物大數(shù)據(jù)的發(fā)展培植一個良好的沃土和環(huán)境，為未來參與到全球大數(shù)據(jù)技術研發(fā)與競爭以及市場應用提供可行的目標和方案。
生物大數(shù)據(jù)創(chuàng)新價值無限
隨著以新一代基因組測序技術為代表的高通量生物實驗技術的出現(xiàn)，人類獲得了以前所未有的深度和廣度觀測生物體運行機制的能力，生物實驗數(shù)據(jù)的全面性、精確性和數(shù)據(jù)量達到了空前的程度，從而產(chǎn)生了生物大數(shù)據(jù)。更重要的是，這些數(shù)據(jù)仍然不斷的以幾何級數(shù)在增長。
“基因組數(shù)據(jù)給我們帶來了許多的創(chuàng)新機會”，中國科學院院士陳潤生在研討會上說，“大數(shù)據(jù)時代并不意味著為了大數(shù)據(jù)而大數(shù)據(jù)，其目的是為我們發(fā)現(xiàn)新的生物學規(guī)律，為工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療實踐提供更好的依據(jù)”。
陳潤生以基因組中的暗物質(zhì)——非編碼核酸為例指出，生物領域仍有許多重大的科學問題沒有解決。2012年12月17日的《科學》在評價人類進入21世紀科學進展的時候，提出了自然科學領域的十大突破，第一個提出來的就是所謂的基因組中的暗物質(zhì)，并指出這是在人類自然科學領域最值得激動和關心的，即遺傳密碼信息中迄今為止還有很多不為人知的秘密。
首先，當科學家破譯了人類基因組后發(fā)現(xiàn)，編碼蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)基因的部分只占人類基因組的3%?！澳?7%才是我們大數(shù)據(jù)中未知的廣大領土，這里面蘊含著重大的科學規(guī)律。而圍繞現(xiàn)有的3%的研究，整個世界科學領域已經(jīng)造就出了無數(shù)著名的科學家”，陳潤生感嘆道，大數(shù)據(jù)本身包括基因組大數(shù)據(jù)，更多的是給我們提供了創(chuàng)新及實際應用的機會。
其次，像華大基因這樣的企業(yè)，測序量大約是世界基因組測序量的40%，處于全球第一的水平，但這些數(shù)據(jù)里有多少人們已經(jīng)從中獲得了認知。“我們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)遠遠比從中獲得的認知大得多，如果不建立大數(shù)據(jù)的分析方法，發(fā)展大數(shù)據(jù)分析和應用，就是很大的浪費?！标悵櫳鷱娬{(diào)，要從理論基礎和方法上進行重大變革，這樣方有機會在大數(shù)據(jù)的時代做出全新的創(chuàng)新，為我國的醫(yī)療實踐，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造更多的價值和機會。
給醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用更多投入
復旦大學附屬中山醫(yī)院是從上個世紀90年代開始進行信息化建設的。2003年，醫(yī)院獨立自主建立了信息化系統(tǒng)，確立了以醫(yī)務為先導，以數(shù)據(jù)為核心，服務臨床一線患者健康的宗旨。經(jīng)過多年的建設，基本形成了覆蓋全院各個部門、各項流程、相對完備的信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示，目前系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)積累了669萬條病史記錄，4958萬條醫(yī)囑信息，3.86億個檢驗，278萬份影像數(shù)據(jù)。
“我們醫(yī)院正在建設的病例系統(tǒng)更是數(shù)據(jù)驚人，每張CT片掃描后，數(shù)據(jù)量超過了1GB”，中山醫(yī)院院長樊嘉教授介紹說，檢查數(shù)量累計一年的數(shù)據(jù)要超過400TB，大數(shù)據(jù)開啟了一次重大的時代轉(zhuǎn)型，如何分析和利用這些數(shù)據(jù)是當前急需研究的課題。中山醫(yī)院已做了一些嘗試，在全院信息系統(tǒng)的基礎上單獨建立了臨床數(shù)據(jù)庫，并逐步形成了一些單病種的數(shù)據(jù)庫，為臨床科研提供數(shù)據(jù)支持，建立了生物樣本庫管理系統(tǒng)，為系統(tǒng)管理科研樣本提供了技術支撐。
生物大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略要挖掘大數(shù)據(jù)的潛在價值，探討生物大數(shù)據(jù)的整合利用，構建大數(shù)據(jù)的運行和管理體系，完善大數(shù)據(jù)利用的法律法規(guī)，對此，樊嘉教授呼吁，國家應加大在大數(shù)據(jù)方面的投入。
大數(shù)據(jù)需法規(guī)保護和人才支持
生物大數(shù)據(jù)的研究包括數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)管理、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)科學和大數(shù)據(jù)應用，是一個多學科共同參與的領域。統(tǒng)計顯示，2014年對大數(shù)據(jù)分析師的職位空缺達100多萬。那么，從事大數(shù)據(jù)的科學家都需要什么技能呢？
來自EMC中國研究院的技術總監(jiān)孫宇熙研究員認為，一般做大數(shù)據(jù)的人比普通的軟件工程師有更多的統(tǒng)計學知識，但毫無疑問又會比統(tǒng)計學的從業(yè)人員有更多的編程能力。他強調(diào)，數(shù)據(jù)科學的目的是為了挖掘隱藏在數(shù)據(jù)中的信息，獲取一個全面的洞察力。從業(yè)人員要從數(shù)據(jù)、信息、知識、理解、智慧五個方面入手。
目前，從事生物大數(shù)據(jù)的有三類人才，第一類被認為是手里有數(shù)據(jù)的人，即那些從事生命科學領域研究的科學家以及掌握著很多有效數(shù)據(jù)的人；第二類是IT領域做大數(shù)據(jù)技術開發(fā)和應用的人；第三類是結合生產(chǎn)實踐進行大數(shù)據(jù)二次開發(fā)的人。第一類人不斷挖掘出有效數(shù)據(jù)，第二類人探索數(shù)據(jù)增長帶來的技術挑戰(zhàn)，第三類人要用好數(shù)據(jù)，但三者又是互通有無的。
中國標準化研究院副院長邱月明研究員指出，除了人才之外，國家在現(xiàn)階段應該對大數(shù)據(jù)和生物大數(shù)據(jù)的標準化給予更多關注?！耙鉀Q誰可以利用大數(shù)據(jù)，從什么途徑來保護這些大數(shù)據(jù)的知情權、使用權以保證隱私。目前，我國還沒有建立專門的法律法規(guī)，要先有法律法規(guī)，然后才有標準，并通過系統(tǒng)構建生物大數(shù)據(jù)平臺達成知識共享體系”，邱月明說。
國家層面進行戰(zhàn)略設計及數(shù)據(jù)儲備
伴隨著生物大數(shù)據(jù)的信息技術維護是我國生物數(shù)字主權的必要手段。有科學家指出，世界上三大數(shù)據(jù)中心都在歐美和日本，我國產(chǎn)生了這么多數(shù)據(jù)，可目前數(shù)據(jù)還要提交到上述幾大中心，這對我國的數(shù)字主權是極大的挑戰(zhàn)。
哈爾濱工業(yè)大學計算機學院和軟件學院院長王亞東教授告訴科技日報記者，我國生物信息獲取的平臺技術受制于國外產(chǎn)品，缺乏引領國際組學基礎研究計劃的能力，同時，生物數(shù)據(jù)分析與利用能力嚴重不足，缺少自主知識產(chǎn)權的高價值生物數(shù)據(jù)資源，我國的醫(yī)療數(shù)據(jù)幾乎不能共享，轉(zhuǎn)化利用率低，我國生物大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)尚未形成。
與會代表認為，我國已經(jīng)成為生物信息技術的產(chǎn)出大國，怎樣把有效的資源集中投入到研究中去，應該形成業(yè)界共識，形成戰(zhàn)略發(fā)展目標。當務之急是建設國家生物大數(shù)據(jù)中心，將之看做“兩彈一星”同等的重要，此外，要持續(xù)加強對新一代/新原理測序設備的研發(fā)。以大數(shù)據(jù)為代表的生物信息技術發(fā)展已經(jīng)是箭在弦上，沒有退路，只有積極迎頭趕上全球技術的創(chuàng)新和應用發(fā)展。
以應用需求帶動大數(shù)據(jù)技術發(fā)展
復旦大學金力院士指出，通過本次大會不同領域的專家，尤其是與生物醫(yī)藥領域之外的大數(shù)據(jù)專家的交流，達成了關于生物大數(shù)據(jù)的兩項基本共識：一是所謂生物大數(shù)據(jù)是由數(shù)據(jù)、技術、應用三部分組成，三者缺一不可；二是應該以生物醫(yī)藥領域的應用需求來帶動生物大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，并建議“十三五”國家在做大數(shù)據(jù)整體規(guī)劃設計方向的時候，最重要的是要明確生物大數(shù)據(jù)的發(fā)展目標。
據(jù)悉，未來生物大數(shù)據(jù)的研究成果及數(shù)據(jù)將有望匯集到國家的層面上。國家的戰(zhàn)略目標是使我國的組學大數(shù)據(jù)中心在世界上具有一定的發(fā)言權、話語權和主導權，能夠讓世界看到中國，看到中國的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，更看到中國的強大。
[責任編輯：]
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