深圳計(jì)算科學(xué)研究院“去病”系統(tǒng)獲數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域國(guó)際頂會(huì)VLDB 2024 唯一最佳系統(tǒng)演示獎(jiǎng)

　　2024年8月26日至30日，備受矚目的數(shù)據(jù)庫(kù)理論和系統(tǒng)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)VLDB 在廣州，深圳計(jì)算科學(xué)研究院樊文飛院士科研團(tuán)隊(duì)攜“去病”生物創(chuàng)新藥研發(fā)AI系統(tǒng)（Graph Association Analyses for Early Drug Discovery）參會(huì)，獲唯一最佳系統(tǒng)演示獎(jiǎng)（BEST DEMO AWARD）。

　　藥物研發(fā)領(lǐng)域一直面臨著“10億、10年、10%”的挑戰(zhàn)，即從藥物發(fā)現(xiàn)到最終上市，需要10年時(shí)間、耗費(fèi)10億美金，卻只有不到10%的成功率。隨著人工智能的快速發(fā)展，業(yè)界正在努力尋求利用AI技術(shù)提高研發(fā)效率，加速藥物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)過(guò)程。

　　深圳計(jì)算科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的“去病”系統(tǒng)，旨在解決傳統(tǒng)藥物研發(fā)過(guò)程中的一些關(guān)鍵問(wèn)題，如依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)、需要大量的實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊等。該系統(tǒng)采用自主研發(fā)的內(nèi)嵌機(jī)器學(xué)的邏輯規(guī)則“AI+”體系，具備自動(dòng)化、高精度、可解釋性和低成本優(yōu)勢(shì)，顯著提升了藥物早期研發(fā)的效率，從而大幅縮短了藥物發(fā)現(xiàn)的周期。以下是“去病”系統(tǒng)的幾個(gè)特點(diǎn)：整合大規(guī)模生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)建識(shí)圖譜，揭示藥物與疾病的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系；通過(guò)邏輯推理與深度學(xué)相結(jié)合的方式，增強(qiáng)模型的能力；提供AI模型結(jié)果的可解釋性，為研發(fā)人員提供論據(jù)并滿(mǎn)足醫(yī)藥領(lǐng)域的監(jiān)管要求；利用高效的崖山數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能；配置數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和增強(qiáng)模塊，為藥物早期發(fā)現(xiàn)提供了前所未有的智能支持。

　　與通用的大模型相比，“去病”系統(tǒng)在靶點(diǎn)識(shí)別、藥物-疾病關(guān)聯(lián)以及藥物相互作用等領(lǐng)域表現(xiàn)出更高的效率、準(zhǔn)確性和專(zhuān)業(yè)性，并具備更深層次的行業(yè)融合能力。

　　例如，在靶點(diǎn)識(shí)別方面，“去病”系統(tǒng)通過(guò)對(duì)PPI（蛋白質(zhì)相互作用）網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，能夠目標(biāo)蛋白的相互作用。在一個(gè)具體案例中，系統(tǒng)只用了三天時(shí)間便發(fā)現(xiàn)了SYT2蛋白質(zhì)的自相互作用，并且這種蛋白質(zhì)后來(lái)被《Nature》雜志的一篇論文證實(shí)與一種呼吸道疾病相關(guān)聯(lián)。在蛋白質(zhì)相互作用的初步識(shí)別中，相比于黑盒模型，“去病”系統(tǒng)的準(zhǔn)確率提升了43%。

　　在藥物-疾病關(guān)聯(lián)關(guān)系方面，“去病”系統(tǒng)持續(xù)匯聚、融合、清洗10多個(gè)生物醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一個(gè)統(tǒng)一的知識(shí)圖譜。基于此圖譜，“去病”系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)圖關(guān)聯(lián)規(guī)則，并運(yùn)用機(jī)器學(xué)內(nèi)嵌于規(guī)則體系的GAR技術(shù)深入藥物、生物通路、基因以及疾病之間的復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而現(xiàn)有藥物與疾病之間的潛在關(guān)聯(lián)。在實(shí)際應(yīng)用中，“去病”系統(tǒng)僅用4小時(shí)便識(shí)別出5個(gè)與帕金森病相關(guān)的藥物候選，這極大地縮短了先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)時(shí)間，降低了研發(fā)成本，并加速了藥物研發(fā)的整個(gè)流程。

　　VLDB（International Conference on Very Large Databases） 是數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域頂級(jí)的國(guó)際，在全球?qū)W術(shù)界和工業(yè)界享有極高的聲譽(yù)。它與SIGMOD、PODS以及ICDE并稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)四大頂級(jí)，是展示和分享數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域前沿研究理論和技術(shù)成果的年度國(guó)際學(xué)術(shù)盛會(huì)。