站在21年后的今天回望1999，無(wú)論對(duì)于汪建還是華大基因而言，都是具有里程碑意義的一年。這一年，作為“人類基因組計(jì)劃”中國(guó)研究員之一的汪建，一手創(chuàng)立了華大基因。
自上世紀(jì)90年代初以來(lái)，“基因”便成為人類繞不開(kāi)的話題，學(xué)界更是從那時(shí)起開(kāi)始涉足“人類基因組計(jì)劃”。
在你我或多或少都能談上一兩句“基因”的今天，基因已經(jīng)不再是那樣的新奇，它甚至關(guān)乎著你我自身的健康。
秉承“基因科技造福人類”的使命，懷抱“健康美麗，做生命時(shí)代的引領(lǐng)者”的愿景，華大基因以“產(chǎn)學(xué)研”一體化的發(fā)展模式引領(lǐng)基因組學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。然而，對(duì)于華大基因這樣的行業(yè)先行者而言，若想有一個(gè)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)，解決算力瓶頸成為立足基因測(cè)序行業(yè)的必然選擇。
計(jì)算資源緊張的時(shí)候
任務(wù)排隊(duì)等候是“家常便飯”
01、隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，既反映了華大基因不可撼動(dòng)的行業(yè)地位，同時(shí)也讓它遭受了“幸福的煩惱”——“基因測(cè)序”需要龐大的算力支持。
往大了說(shuō)，如今的生命科學(xué)研究競(jìng)賽，很多時(shí)候已經(jīng)變成了一場(chǎng)“算力”的比拼，好的科研成果通常基于龐大的計(jì)算數(shù)據(jù)和強(qiáng)大算力的支撐；往小了說(shuō)，目前的產(chǎn)前檢測(cè)、腫瘤檢測(cè)等醫(yī)療檢測(cè)也需要消耗大量的算力。
作為全球領(lǐng)先的生命科學(xué)前沿機(jī)構(gòu)，目前華大基因已經(jīng)完成HPV檢測(cè)總數(shù)超過(guò)420萬(wàn)例，完成耳聾基因檢測(cè)250余萬(wàn)例，完成無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)510多萬(wàn)例。
這些基因測(cè)序的流程中，動(dòng)輒涉及數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)個(gè)基因測(cè)序及模型建立，依賴大量的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，隨著未來(lái)業(yè)務(wù)量的那一步擴(kuò)展，將使華大基因的傳統(tǒng)IT架構(gòu)面臨一定挑戰(zhàn)——計(jì)算資源緊張的使用峰值時(shí)，任務(wù)排隊(duì)等候更是“家常便飯”。
02、除此之外，基因測(cè)序行業(yè)還有這樣的特點(diǎn)，對(duì)于算力的需求是波動(dòng)的。通常情況下，第4季度的消耗最大而第1季度最少，這便導(dǎo)致了服務(wù)器的數(shù)量無(wú)法得到很好的控制。
如何調(diào)配服務(wù)器成為擺在華大基因這樣基因測(cè)序企業(yè)面前的一大難題。基因測(cè)序行業(yè)有很多復(fù)雜基因組，在各個(gè)測(cè)序分析的階段需要借助不同規(guī)格的計(jì)算資源，線下計(jì)算集群往往無(wú)法適應(yīng)快速的擴(kuò)縮容。
03、除此之外，線下集群架構(gòu)不支持高通量基因測(cè)序數(shù)據(jù)的多任務(wù)并行，面對(duì)海量基因數(shù)據(jù)，每個(gè)基因測(cè)序都是一個(gè)極其消耗計(jì)算資源的過(guò)程，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析方式并不能支持高通量測(cè)序的需求。
面對(duì)基因測(cè)序行業(yè)困難與挑戰(zhàn)，華大基因該如何化解？
華為云讓華大基因
“云端暢游”，事半功倍
面對(duì)大量待測(cè)數(shù)據(jù)的挖掘、存儲(chǔ)、計(jì)算等都給基因測(cè)序行業(yè)帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)逐步上云成為基因行業(yè)未來(lái)高速度、高質(zhì)量發(fā)展中不可缺少的重要一環(huán)。
2018年，針對(duì)基因測(cè)序行業(yè)的困難與挑戰(zhàn)，華為云推出了以Kubernetes為基礎(chǔ)的基因容器服務(wù)GCS（Gene Container Service）。通過(guò)華為云GCS-SGE容器方案，將基因測(cè)序和容器技術(shù)完美結(jié)合，可以幫助華大基因更好地解決新一代基因測(cè)序技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、識(shí)別、計(jì)算等問(wèn)題。
為了更好地探索基因的奧秘和解決計(jì)算資源短缺等問(wèn)題，華大基因率先開(kāi)啟創(chuàng)新改革之路。“步入云端”后，華大基因既節(jié)省了測(cè)序時(shí)間，又針對(duì)測(cè)序算力需求波動(dòng)，云端容器自主擴(kuò)容，解決了峰值期客戶各部門排隊(duì)情況。
不僅如此，華為云GCS服務(wù)還為華大基因提供全自動(dòng)化測(cè)序分析能力、低成本高可靠的存儲(chǔ)服務(wù)，通過(guò)計(jì)算存儲(chǔ)分離、內(nèi)存及分布式緩存、智能調(diào)度等使大數(shù)據(jù)性能提升40%，成本降低50%。如今，華大科技服務(wù)已利用GCS-SGE方案完成超過(guò)300萬(wàn)核時(shí)計(jì)算，合作期間始終保持云端平穩(wěn)運(yùn)行。
看華為云五大“技能”為華大基因提供算力加持
回到最初的起點(diǎn)，人們關(guān)心的仍然是“基因測(cè)序技術(shù)能否鎖定個(gè)人病變基因，提前預(yù)防和輔助治療”的問(wèn)題。因?yàn)椋蚩萍籍a(chǎn)業(yè)的發(fā)展一頭連著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一頭連著民生福祉。（延伸閱讀：預(yù)言只在科幻里？不，可能還在基因里）
近年來(lái)，華為云也一直秉持“科技向善”的理念，華大基因與華為云的攜手，不僅以科技力量解碼基因測(cè)序，也為上述問(wèn)題的解決提供了更多的可能，進(jìn)而讓更多人從中獲益。
可以想象，在“云+AI+5G”等新技術(shù)的加持下，華大基因和華為云將繼續(xù)為基因乃至泛醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更多想象空間。
