达摩院AI识别16800种病原微生物，"专注"新冠引发的继发并发感染-天下网商-赋能网商，成就网商

天下网商记者 王安忆

3月13日消息，武汉金银潭医院上线病原宏基因组检测平台，通过引进达摩院医疗AI技术，可同时完成新型冠状病毒和其他16800多种病原微生物的全基因组序列检测，可为新冠病毒肺炎引起的继发、并发感染迅速找到病原，以此实现精准诊断，提高救治效率，降低病死率。

下一阶段，达摩院还希望"解放"医生。通过AI将从16800多种病原种准确筛选出关键致病病原，未来可广泛应用于流感等感染性疾病的诊治，为医生的诊治提供更多帮助。

AI算法加速全基因组检测

最近的好消息是，武汉连续2天新增确诊病例为个位数。但湖北省内，目前仍在院治疗的11808例，其中重症3251例。

武汉连续2天新增确诊病例个位数

目前武汉仍有1.1万多名患者在住院治疗，其中重症3000多例，危重症600多例。武汉金银潭医院作为武汉地区新冠肺炎治疗定点医院，有500多位重症、重危症患者，为全国新冠肺炎危症重症集中地之一。

研究显示，有大约20%的新冠感染者有重症化趋势。随着时间发展，这些重症患者会面临多种病原微生物导致的合并感染风险。如果无法找到感染原因对症下药，不仅预后效果变差，患者甚至会面临死亡威胁。

据悉，病原微生物包括病毒、细菌、真菌、支原体、衣原体、寄生虫等，它们侵犯人体，引起感染甚至传染病。

设置基因检测分析参数

此次，武汉金银潭医院上线的这一全基因检测平台，可对16800多种病原微生物的全基因组序列分析比对，从而为新冠引起的继发、并发感染迅速找到病原。

全基因检测平台由阿里云、达摩院、杭州杰毅生物技术有限公司联合搭建并免费提供金银潭医院使用。

不同于核酸检测方法，该平台以全基因组检测技术，对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列分析比对，能够有效防止病毒变异产生的漏检。此外，平台在新型仪器以及算法的加持下，有效缩短了全基因测序的时间。

新型冠状病毒结构

平台配备有illumina 高通量测序仪和杰毅生物自主研发的病原宏基因组一体化建库仪，可实现送检的样本放入生物安全柜中自动运行，将原本十几个小时的手工操作，缩短到2个小时全自动无人值守完成，再通过高通量测序进行检测，在16.5小时内，检测覆盖细菌、真菌等16000多种病原体。

当每次测序过程中产生的海量基因数据，则交由达摩院AI算法进行分析。

解放医生的双手

要进行16800多种病原微生物的全基因组序列检测，这个检测的数据库规模，是比新冠病毒检测的数据库规模要大万倍。

此前顾斐博士在疾控中心基因检测分析现场

"我们采用了和新冠病毒全基因组检测完全不同的算法，这个算法效率更高，速度也更快。" 顾斐和他的团队通过优化算法，可以在15分钟左右完成序列对比。

在序列对比环节，达摩院算法专家对算法模型进行了深度优化，最终识别准确率高达99%以上。

"识别准确率还无法达到100%，是因为其他环节还做不到100%准确。"顾斐解释，比如测序仪本身就存在测序误差，此外，病毒变异等因素也会影响测序的准确性，这都会影响最终结果的准确率。

其实，测序过程中始终存在一个两难问题：如果把存在误差可能的基因序列都排除，那么有效序列也可能会被误删，而如果保留更多序列，就可能会引入误差序列，两种选择都会对结果的精确性造成影响。

AI能够在两者之间不断靠近最优解，以此提高准确率。

阿里云技术专家在武汉金银潭医院前线

目前，AI的功能是"识别"病原微生物，也就是能够发现病人体内有哪些病毒、真菌等。但是，要为诊治提供更多帮助，还需要更多"诊断"。

事实上，有些病菌在大多数人体内都会有，这种病菌对于诊治来说属于"没有用"的病菌，或者在几种相似病症的人体内都会有某种病菌，但是只有某一种或某几种才是真正致命的。

这就不仅需要"识别"，还需要结合病例的情况，以及测序的结果做很多判断。"这项工作目前都医生在做，下一阶段我们的AI就可以把医生从这个工作里大大解放出来。"顾斐介绍，这一算法将从16800多种病原种准确筛选出关键致病病原，未来可广泛应用于流感等感染性疾病的诊治。

达摩院医疗诊断技术正向国内其它医院推进，同时，阿里也在努力用AI技术帮助海外疫情较严重的国家和地区。