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生命科学计算
从一条校园新闻说起 2024年6月，华中科技大学新闻网发布了一条消息：药学院姜凤超教授课题组与同济医学院附属同济医院周平教授课题组合作研发的1.1类小分子MyD88自免抑制剂INNA1605软膏，获国家药品监督管理局颁发的新药临床批件。这类药物针对的是固有免疫系统的TLR/MyD88信号通路——自身免疫性疾病、慢性炎症、神经退行性病变的共同根源靶点之一。 这条新闻里有一个容易被忽略的细节：课题组是 […]
当评审问你：一台工作站凭什么比十台测序文库还贵 去年秋天，某高校生命科学学院的设备预算答辩会上，评审专家抛出一个尖锐的问题：测序费已经花了，分析外包给公司也才几千块一个样本，课题组为什么还要再添一台几十万的工作站？ 这个问题值得认真回答，因为生物信息学的计算版图正在发生根本变化。两个真实的事件可以说明这种变化有多大。 第一件发生在国内。华中科技大学生命科学与技术学院宁康教授团队2022年9月在《生 […]
一、缘起:当阿尔茨海默病早筛撞上算力天花板 2026年初,科技日报在报道江苏”人工智能+”产业布局时提到一个细节:南京航空航天大学张道强教授团队将多模态脑影像进行整合,用人工智能技术判断患者脑影像与基因的关系,帮助医生辨别哪些基因改变会影响脑功能及脑结构,相关技术已获教育部自然科学奖二等奖。 这个团队的公开学术报告《智能影像基因组学与疾病诊断应用》列出过一张完整的技术清单: […]
从500万张DSA影像说起 2026年1月，华中科技大学同济医学院附属协和医院郑传胜、阚雪锋教授团队联合全国多中心研究机构，在Nature Medicine上发表了一项随机对照试验成果：基于生成式人工智能的低剂量数字减影血管造影系统GenDSA-V2。这套系统依托70家医疗机构、4万余名患者的超500万张DSA影像数据训练而成，在全球首个大规模前瞻性随机对照试验中，把介入手术中患者与医务人员的辐射 […]
答辩现场：一台工作站凭什么要十几万 2026年的设备预算答辩会上，评审老师抛出一个直截了当的问题：医学检验技术专业的课题组，买一台十几万的图形工作站，理由是什么？ 这个问题值得认真回答。华中科技大学同济医学院的医学检验技术专业是四年制理学专业，2020年度入选国家级一流本科专业建设点（据附属协和医院官网公布的名单）。今天的检验科正在变成数据工厂：生化、免疫、血液、微生物流水线每天产出成千上万条检验 […]
引言：一间阅片室的二十五年 国内大型三甲医院的放射科，一天的阅片量动辄三四千份。一位放射科医师从早上八点坐到晚上，眼睛在显示器和报告系统之间来回切换，午餐经常是一份凉掉的外卖。培养这样一位能独立签报告的医生，需要十年。而影像检查的需求量，每年还在以两位数增长。 医学影像AI辅助诊断，就是在这样的缝隙里长出来的。它大概是医疗人工智能里商业化最早、落地最实的一条赛道：从2016年第一套AI阅片系统进医 […]
群体感应（Quorum Sensing）是合成生物学调控基因线路的核心机制，生物膜、微生物燃料电池、活体诊疗材料都离不开它，COMSOL一个”稀物质传递+动力学”接口就能跑通单菌落demo。可真实模型一上手就崩溃——反应-扩散-生长三场耦合的非线性爆炸、生物膜三维形貌的网格自由度指数膨胀、多参数扫描蒙特卡洛跑到第三天被OOM杀掉。更头疼的是，菌株参数、基因线路设计、培养条件 […]
DNA计算是图灵奖得主Adleman开辟的非传统计算路线，哈密顿路径（HPP）是它的开山问题，Matlab一个ode45就能跑通Adleman原始实验的玩具级反应网络demo。可真实课题一上手就卡——大规模反应网络的组合爆炸、浓度动力学刚性、批量图实例验证跑到第三天被OOM杀掉。更头疼的是，编码序列设计、反应网络拓扑、图实例数据全是课题组的核心资产，数据涉密不敢传云端API，Matlab的刚性求解 […]
2024年10月9日,瑞典皇家科学院把诺贝尔化学奖颁给了三位科学家:华盛顿大学的戴维·贝克(David Baker)凭借计算蛋白质设计拿走一半奖金,谷歌DeepMind的德米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)和约翰·江珀(John Jumper)凭借AlphaFold2拿下另一半。一个AI模型拿到诺贝尔化学奖,这件事本身已经足够说明蛋白质结构预测这个方向的分量。AlphaFold2预测的 […]
一场事先没有结论的组会 周五下午，某高校神经工程实验室的小型会议室里，一场特殊的讨论会开了整整四个小时。议题只有一个：新成立的脑机接口与神经信息工程方向课题组，要不要购置一台像样的算力工作站，以及——买什么样的。 会议室里有三方。导师要守住经费底线，博士生要保住性能上限，被请来的工作站厂商工程师要完成一单看起来像咨询的销售。白板左边画着”采集—解码—控制”的技术链路，右边写 […]
DNA存储是突破数据爆炸瓶颈的颠覆性方向，1克DNA能存215PB，清华、华为、微软都在布局。Matlab里一个encode/decode就能跑通短序列demo。可真实课题一上手就崩——百万条寡核苷酸序列编码内存暴涨、GC含量约束优化迭代爆炸、误码率蒙特卡洛仿真跑到第三天被OOM杀掉。更头疼的是，编解码算法设计、序列库、误码模型全是团队的核心专利资产，数据涉密不敢传云端API，Matlab的 […]
系统生物学的代谢流分析是合成生物学和代谢工程的决策依据，COBRA Toolbox/COBRApy一个optimize()就能跑通大肠杆菌核心模型demo。可真实课题一上手就卡——全基因组规模模型（GEM）求解慢、基因敲除扫描内存爆炸、设计构建测试循环被线性规划排队拖死。更头疼的是，菌株改造方案、代谢通路设计、发酵工艺参数全是企业的核心机密，数据涉密不敢传云端API，GLPK/Gurobi的求解报 […]
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