NVIDIA（中文名稱英偉達(dá)），創(chuàng)立于1993年1月，是一家計算機圖形芯片制造商，超過半數(shù)以上的電腦獨立顯卡采用NVIDIA芯片?，F(xiàn)在，NVIDIA公司是一家人工智能計算公司，早已經(jīng)將業(yè)務(wù)深入到超級計算芯片、人工智能、深度學(xué)習(xí)和自動駕駛領(lǐng)域。

　　近日，NVIDIA“計算治療”項目小組向兩家癌癥研究機構(gòu)頒發(fā)40萬美元獎金，與癌癥來一場近身肉搏——這是對兩支正在癌癥科研第一線的先鋒研究團(tuán)隊最恰當(dāng)?shù)拿枋?。一群NVIDIA員工在國家癌癥研究院研究人員的支持下，從全世界20份提案中選出了這兩支獲獎團(tuán)體。

　　其中一個是由Seungchan Kim領(lǐng)導(dǎo)的，位于亞利桑那州菲尼克斯的轉(zhuǎn)譯基因組學(xué)研究院團(tuán)隊。他們的目標(biāo)是了解為什么有些癌癥細(xì)胞對治療有反應(yīng)，有些卻沒有。他們的研究結(jié)果將推動癌癥差異化治療的發(fā)展。

　　另一個團(tuán)隊由北德克薩斯大學(xué)Andrés Cisneros領(lǐng)導(dǎo)，他們正在尋找相關(guān)變異體，這些變異體能夠引發(fā)修復(fù)DNA損傷蛋白中的異常變化。這些變異體很可能是診斷癌癥的關(guān)鍵因素。這兩個團(tuán)隊通過使用加速計算，從人類生物學(xué)最基礎(chǔ)的層面研究抗擊癌癥的方法。

　　以上兩個團(tuán)隊，每一個團(tuán)隊都會收到NVIDIA基金會20萬美元的獎金，來進(jìn)一步研究如何創(chuàng)造更新和更有針對性的治療方法。NVIDIA基金會是由 NVIDIA員工主導(dǎo)的慈善組織，這兩批獎金是該基金會提出的“計算治療”計劃的一部分。該計劃是為了支持使用并行計算在癌癥診斷和治療方面取得突破性進(jìn)展的項目。

　　抗擊癌癥，將細(xì)胞各個擊破

　　轉(zhuǎn)譯基因組學(xué)研究院研究人員討論數(shù)據(jù)分析工具——EDDY

　　Kim和他團(tuán)隊的研究可以帶來癌癥的精準(zhǔn)治療，比如針對病人腫瘤的某些細(xì)胞進(jìn)行治療。

　　為此，他們創(chuàng)造了一個GPU加速的數(shù)據(jù)分析工具，讓他們可以詳細(xì)地測試出癌細(xì)胞的DNA如何控制蛋白生成，同時測試這些蛋白相互之間，以及與其他分子之間如何發(fā)生作用。通過使用這項工具，研究人員可以找到同一個腫瘤中不同細(xì)胞群之間的差異。

　　這項研究，意味著未來可以為癌癥患者帶來個性化的治療，通過使用不同的藥物治療腫瘤的不同部分。

　　Kim說：“可能有細(xì)胞的亞群只對成分A有反應(yīng)，另一個亞群只對成分B有反應(yīng)?！?/p>

　　這個工具稱為EDDY-GPU（EDDY是差異依賴性評估的縮寫）可以讓研究人員從大量的腫瘤細(xì)胞中快速分析數(shù)據(jù)。相反，早期基于CPU版本的EDDY分析，花了兩個月都未能完成對4754個樣本的分析。

　　Kim說：“如果你有個癌癥病人命懸一線，針對診療結(jié)果，你肯定是片刻都不愿意等待的。”

　　他想用“計算治療”這個項目的資金改良其算法，從而獲得更快的分析速度。

　　Kim和他的團(tuán)隊還計劃與舊金山的加州大學(xué)做一個試驗。他們從兩個腦癌病人身上取下組織樣本，并對患者的腫瘤進(jìn)行詳細(xì)的分析，提出建議療法，并通過病人導(dǎo)出的模型進(jìn)一步調(diào)查這些療法。

　　抗擊癌癥，修復(fù)“修復(fù)蛋白”

　　DNA經(jīng)常被紫外線、香煙中的致癌物和其他物質(zhì)破壞。幸運的是，人體制造的DNA修復(fù)蛋白通常能解決DNA受損的問題。

　　但是有時DNA修復(fù)蛋白自身會分裂或是變異。北德克薩斯大學(xué)的Andres Cisneros和他的團(tuán)隊集合了美國國立衛(wèi)生研究院的大量數(shù)據(jù)，來尋找與癌癥有關(guān)的DNA修復(fù)蛋白變異。

　　找到這些變異后，研究人員通過GPU加速的電腦模擬去找出這些變異如何改變DNA修復(fù)蛋白和其功能。

　　Cisneros說“如果我們知道有變異影響這些蛋白，且與癌癥有關(guān)，研究人員可以用這些信息修復(fù)這些蛋白，或是使用藥物或是其他療法治病。”

　　Cisneros更大的目標(biāo)是找到更多能表明特定類型的癌癥高危跡象的生物標(biāo)記。該團(tuán)隊已經(jīng)找到與幾種癌癥有關(guān)的變異，包括非裔美國人的前列腺癌的生物標(biāo)記。

　　科學(xué)家正在用基因數(shù)據(jù)確認(rèn)某些癌癥的風(fēng)險及其療法。比如，外科醫(yī)生可以檢測出乳腺癌高風(fēng)險變異，同時對雌激素和黃體酮受體的檢測可以幫助醫(yī)生確定哪種療法更有效。

　　通過找到更多生物標(biāo)記，Cisneros可以為更多類型的癌癥提供新的診斷工具。除此之外，他的DNA修復(fù)蛋白變異分析可以幫助科學(xué)家研發(fā)出更個性化的基因抗癌療法。

　　NVIDIA一直致力于癌癥研究

　　“計算治療”項目可以說是NVIDIA為了并行計算在癌癥方面的研究所做的一項工作之一，其實NVIDIA一直在關(guān)注癌癥的治療。在上個月，NVIDIA才與美國國家癌癥研究所和能源部達(dá)成了新的合作，旨在開發(fā)出一套加速癌癥研究的人工智能框架。這個新框架被叫做“癌癥分布式學(xué)習(xí)環(huán)境”，簡稱CANDLE。 NVIDIA表示，它將嘗試達(dá)成奧巴馬于今年早些時候宣布的“癌癥登月”（Cancer Moonshot）計劃的目標(biāo)，即在5年的時間內(nèi)完成需要耗時10年的癌癥研究。

　　NVIDIA表示，其工程師和計算機科學(xué)家將與癌癥研究人員合作，開發(fā)和改進(jìn)該人工智能框架。CANDLE將著重于三大癌癥研究項目：

　　首先是提升科學(xué)家們理解DNA和RNA中基因簽名的理解，以幫助其預(yù)測哪種療法會對患者起作用；

　　其次是加速蛋白質(zhì)交互作用的模擬過程（其在早期癌癥的形成中扮演了一個重要的角色）；

　　最后，它將梳理數(shù)以百萬計的癌癥患者資料，以構(gòu)建出一個綜合性的監(jiān)測癌癥疾病轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的數(shù)據(jù)庫。而為了保障患者的隱私，這一過程將在半監(jiān)督下進(jìn)行。

　　NVIDIA創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示：“GPU深度學(xué)習(xí)給我們提供了一款應(yīng)對重大挑戰(zhàn)的全新工具，到目前為止，即使最強大的超級計算機，在這方面也過于復(fù)雜。通過與美國癌癥研究所和能源部的合作，我們打造出了這款專門用于癌癥研究的人工智能超級計算平臺?！?/p>