英特尔和博德研究所 (Broad Institute) 借助精准医疗和基于 AI 的发现来加速计算密集型生物医学研究。了解英特尔员工 Bryce Olson 是如何利用这项研究走出困境，与癌症作斗争的。
通过精准医疗定制护理服务
每个人都是独一无二的——他们的生理状况也是如此。一个人是否有可能患上某种疾病，以及某种治疗方法的效果如何，因人而异。
在精准医疗中，临床医生使用基因组数据、健康记录、实验室测试和其他患者数据的组合来帮助定制护理服务。通过这种方式，他们可以在恰当的时间为合适的病人提供正确的治疗。
精准医疗还能在某些疾病出现之前揭示出患者的易感性，让临床医生和患者在监测和预防方面有一个良好的开端。在这个真正实现了个性化医疗的新时代，患者可以得到更准确的诊断、更早的干预、更有效的药物治疗和定制的治疗计划。
精准医疗已经应用于糖尿病和癌症治疗，特别是乳腺癌、肺癌、皮肤癌、结肠癌、前列腺癌和胰腺癌。其他前景光明的用途包括心脏病学、与衰老相关的疾病、罕见的儿童疾病、囊性纤维化和艾滋病。临床医生特别关注将精准医疗应用于类风湿性关节炎、阿尔茨海默病和多发性硬化症。
精准医疗工具和技术
精准医疗使用分子诊断学（包括基因检测）、分子成像和分子动力学等技术来诊断疾病，并针对个人情况制定治疗方案。
分子诊断和基因组分析
分子诊断包括分析病人的生物指标——主要是他们的遗传密码和细胞的基因表达方式。这些测试揭示的信息可用来提供最有效的治疗，或者预测哪些药物对患者最有效。分子诊断学通常需要进行基因测序。
分子成像
分子成像可以帮助捕获分子和细胞层面的生物过程，在药物发现过程中发挥着重要作用，这使我们能够更深入地了解生物体内的蛋白质结构、细胞功能和分子过程。由于分子成像提供了对人体健康和病变组织的更全面的看法，因此在精准医疗（特别是在癌症管理）中起着重要的作用。1
分子动力学
分子动力学是一种计算方法，可定量预测药物与引起特定疾病的蛋白质靶点相互作用的有效程度。结合整个药物发现工作流程中的其他任务，分子动力学为药物与疾病基本来源之间的相互作用提供了原子水平的洞察。分子动力学模拟有助于淘汰不良的候选药物，以避免浪费时间。
基因组测序的原始成本高达 27 亿美元，但现在已经接近 1,000 美元，而且还在继续下降。
支持精准医疗的英特尔® 技术
几十年来，英特尔一直与健康和生命科学创新者合作，利用技术来加速研究和加强病人护理。凭借在技术和合作伙伴生态系统方面的深度和广度，英特尔为推进精准医疗提供了专业知识、工具和资源。
精准医疗涉及的许多工作负载都需要强大的处理能力和数据管理。英特尔提供了一套全面的技术组合来移动、存储和处理大量数据，其性能可支持高级分析、高性能计算 (HPC) 和 AI 模型。英特尔® 技术支持数据中心、分布式 HPC 集群或边缘服务器（即将数据保存在本地以满足数据位置要求）中的精准医疗应用程序。
英特尔还了解到，研究人员和临床医生都需要强大的安全保障。只有受到可靠的保护，他们才能展开协作，并访问分布式临床和研究站点中的可用数据。而保护病人的隐私和机构的知识产权同样重要。
加速基因组测序和分析的性能
第一个人类基因组花了 10 年时间才完成测序。今天，这可以在几小时内完成。最初的测序成本高达 27 亿美元，但现在已经接近 1,000 美元，而且还在继续下降。2
每名患者的全基因组测序会产生大约 350 GB 的原始数据。然而，在癌症病例中，每 1,000 名患者重复的肿瘤测序就可以产生约 1 PB 的数据。3 整个人口群体的数据大小可以迅速增长到艾字节范围。
如今，英特尔® 技术可为复杂的基因组测序仪提供支持，推动数据分析管道并促成持续研究。尽管英特尔® 至强® 可扩展处理器提供了高计算性能，我们的存储技术支持可扩展的高通量分布式系统和高效的数据库。我们仍在继续开发新的解决方案，使基因组测序和处理时间从几天缩短至几分钟。
分子成像代码现代化
在健康和生命科学行业中，代码的现代化非常重要，因为科学家通常不是程序员。HPC 管道中的低效率可能会推迟分子成像等领域中的发现。通过提供性能分析和优化工具、编译器以及算法库来利用英特尔® 硬件，英特尔使研究人员能够轻松地充分利用其软件优势。
更方便的分子动力学模拟
无法模拟足够大的系统来进行分子动力学模拟，是研究人员会遇到的瓶颈。英特尔通过快速、高能效的处理器、互连、I/O 和软件解决方案，不断提升着分子动力学的能力。
通过代码优化性能
英特尔与行业专家以及商业和开源作者合作，优化顶级行业代码。这有助于确保基因组学、分子成像和分子动力学工作负载在基于英特尔® 架构的系统和集群上以优化的性能运行。这些变化都将通过主要渠道发布，以确保每个人都能从优化中受益。
帮助精准医疗成为现实
英特尔专注于寻求合作伙伴和技术，以处理快速增长的数据量、回答日益复杂的查询以及模拟更复杂的生物医学流程。通过我们的架构、工具和合作伙伴解决方案，英特尔希望帮助健康和生命科学行业实现精准医疗的优势，从而推动前沿的、一流的个性化医疗服务。