鹏城实验室：充分发挥“鹏城云脑”赋能效用 全力支持科研抗疫

鹏城实验室是广东省首批省实验室之一，“鹏城云脑”是该实验室着力建设的新一代人工智能（AI）科学基础设施，采用异构硬件架构、分布式部署、统一管理、开源开放模式，为多层次多样化的人工智能基础理论研究和共性关键技术攻关，以及支撑超大规模训练、超大规模推理等科学实验提供基础支撑。2019年，“鹏城云脑II”完成基本型建设，AI峰值算力达到了100P ops（每秒十亿亿次计算），建成了国内首个人工智能基础开源开放平台，初步具备了大规模的人工智能应用赋能能力，2020年计划实现1000P算力。

新冠肺炎疫情发生后，鹏城实验室快速响应，在实验室主任高文院士领导下，按照“一手抓防控、一手抓科研”的模式，积极开展科技抗疫工作。除紧急部署和应急启动了一批科研项目外，还免费开放“鹏城云脑”等设施平台，为科研机构、企业、院校在基因测序、蛋白筛选、疫苗和药物研发等科研工作免费提供平台资源支持。截至目前，已累计为30余家单位、10余个科研项目的科研抗疫提供了32P AI算力支持及多样化资源支撑，发挥了较好的社会效益。

药物筛选与疫苗研发

支持“人工智能抗冠状病毒2019-nCoV药物和疫苗设计”项目开展。鹏城实验室与上海交通大学、海军军医大学、陆军军医大学、天津大学、香港理工大学、国防科技大学、江南大学、申联生物医药股份有限公司、上海和深圳疾控中心等单位联合成立攻关团队，利用基于“鹏城云脑”的大规模人工智能计算系统10P算力，合力开展药物筛选和疫苗研发工作。目前，已针对COVID-19病毒RNA设计了一种44肽的疫苗，正在由某上市公司的科研人员合成，以尽快完成疫苗的试制工作。同时，已通过人工智能算法从海军军医大学提供的33个抗病毒中药方剂筛选出了10多个有效成分，经广州呼吸健康研究院呼吸疾病国家重点实验室病毒室测试，其中一种化合物确认对新型冠状病毒感染Vero E6细胞致细胞病变具有显著的抑制作用，现已提炼出了抗新型冠状病毒中药制剂，目前在寻找试用单位。

“鹏城云脑”

支持湖南大学、军事科学院及深圳市有关部门等单位的联合科研团队，对多种冠状病毒数据源的人工智能病原路径发现进行研究，在国际上率先公开发表了针对2019-nCoV的化合物体外活毒数据。项目团队在“鹏城云脑”上搭建了生物医药大数据驱动下的人工智能病原检测和抗病毒药物重定位平台，在“鹏城云脑”提供的8P AI算力支持下，大大提速了广谱抗病毒药物的人工智能药物重定位筛选工作，已筛选出磷酸氯喹和法匹拉韦等多种老药，对2019-nCoV病毒取得良好体外活毒对抗效果，并应用于临床科研试验。

支持上海科技大学iHuman研究所“针对新冠病毒的两种蛋白水解酶（3CLPro，PLPro）开发抑制剂”科研攻关。目前该项目已完成spike/ace2建模的结构部分。在2020年2月4日至3月4日期间，“鹏城云脑”为该项目免费提供了200000个CPU小时、7200个GPU小时的计算资源，最大计算规模为400个CPU、10个GPU，以及20TB存储空间。

AI辅助诊断

支持“小样本新型冠状病毒肺炎的多模态可解释性早期诊断”研究。鹏城实验室联合深圳市第三人民医院（新冠肺炎患者定点收治医院）、武汉大学中南医院、北大深圳医院、厦门大学、中科院计算所和哈尔滨工业大学（深圳）等单位，组成30余人的攻关团队，在前期积累的3000余万张其他肺病CT影像数据基础上，通过收集新冠肺炎确诊患者的多模态数据库（30多万张确诊患者CT影像、生化报告和用药及治疗效果等），开展小样本新型冠状病毒肺炎的多模态可解释性早期诊断研究。利用“鹏城云脑”建立和训练相关模型，提供早期辅助诊断手段，对病人预后预测提供合理推断，辅助医生精准选择治疗方案，减少死亡率。目前正在标注438例确诊病例的多模态数据，在“鹏城云脑”助力下模型研究工作进展顺利。

“鹏城云脑”运维中心

新型冠状病毒传播示踪与预警系统（TWS）

该项目利用物联网、AI、大数据、病毒传播模型等前沿交叉技术，通过感知环境信息，自动记录接触对象，建立人与人、人与物接触的时序记录库，准确定位病毒感染者密切接触人群，示踪病毒传播路径，预期可为阻断病毒二次传播、有效防控疫情作出贡献。

目前，鹏城实验室团队已完成安卓系统和苹果iOS系统的“全民防疫APP”开发，以及专用硬件、个人综合管理平台的开发，并在多源测距技术和高动态图计算技术研究方面取得进展。其中，基于安卓系统的“全民防疫APP”在经过2月5日至3月8日的开放公测、迭代修改后，于3月9日正式上线小米、OPPO、360、Google Play等安卓应用市场，支持中英文版本，具备历史接触数据统计、接触轨迹、系统设施、自主申报、他人申报、行程查询助手（三大运营商的行程数据）、健康二维码出示与扫描验证等功能。当前APP安装总量为1499台，TWS设备感知总量为180220台。

TWS的作用示意图

TWS项目得到了南方科技大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学（深圳）、国家超级计算深圳中心、四川大学华西临床医学院（华西医院）等多所高校和科研机构大力支持，研发工作正紧张有序进行中。3月9日，国家发展和改革委员会官网中，《深圳科研力量联合研发黑科技防疫50米内遇高危对象可报警》报道该新型冠状病毒传播示踪与预警系统（TWS），可精确定位病毒传播的关键点，实现精准打击，提高防疫效率。