港大工程學院研新軌迹推理算法 可追蹤接種疫苗後免疫反應

20220208
東網電視
更多新聞短片
港大工程學院研發VIA軌迹推理算法。圖為何永基(左)及謝堅文。
香港大學工程學院電機電子工程系謝堅文領導的跨學科研究團隊,開發了一種能處理龐大數據並作出精準推算的新穎計算工具,有內地及海外的科研團隊已將之應用於新冠病毒研究,追蹤人體接種疫苗後,對不同病毒的免疫反應。研究成果已於學術期刊《自然通訊》(Nature Communications)內發表。
團隊開發的名為VIA的新軌迹推理算法,利用一種新穎的「無監督式」機器學習方法,模擬人類的思維過程,像人腦般發掘數據背後的邏輯規律作推敲。在引導VIA機器學習的過程中,團隊廣泛收集包括單細胞蛋白質組學、基因相關和其他生物訊息的組學數據,對各個重要的生物過程作了全面的分析研究。
團隊成員、該校的電機電子工程系學生Shobana Stassen解釋指,研究出來的方法,通過新策略能夠有效地識別生物演化的最佳軌迹,無論細胞軌迹有多複雜。需要處理的細胞數量以百萬計,VIA依然有良好結果。
VIA處理數據規模之龐大、精準度之高,目前未有任何運算方法能及,例如能推算出在骨髓造血過程中,細胞狀態微妙複雜的轉變,從而可預測一些像血癌等的病變及病情發展,為治療方案提供病理基礎。
團隊使用新開發的光學顯微鏡系統,系統具備高速和精準成像的優點,能以比現時任何典型顯微鏡快至少100倍的速度,生成大量高解像度的單細胞圖像數據。
團隊利用VIA成功揭示了細胞週期進程中細胞質量的細微變化及質量含量的分布。細胞週期演化是維持生命的基本細胞代謝過程,如果過程出錯,可能會導致癌症等病變。
《香港疫慌》專頁:http://hk.on.cc/fea/hkdisease