加州大火卫星云图燃烧面积达到史无前例水平

当地时间10月4日,NASA公布摄于9月29日的美国加州大火卫星云图。美国加州林业与消防局通报,今年山火烧毁了加利福尼亚州的大片土地,达到了史无前例的水平——近1.6万平方公里(将近北京市面积),并已造成了31人死亡。

当下年轻人调侃最多的话题是什么?恐怕除了枸杞保温杯,还有头上日益稀疏的头发。

本次排查掌握的排污口数据与地方早先掌握的数据存在一定变化,一些地区数量差异较大,主要在于本次排查坚持以环境质量改善为核心,从河里看岸上的视角,把向河流排污的口子都进行排查,全面摸清了底数。采取全口径方式调查,既覆盖了水利、环保等部门历史上纳入管理的排污口(工业企业排口、城镇污水处理厂排口等),也包括农业农村排口、雨洪混合排口、沟渠河港污水混排口、港口码头排口、其他排口等。简单来说,只要向黄河排污的口子都纳入了排查。

地方政府除了需对排污口实施清单式动态管理,还需建立排污口责任清单,明确整治和监管职责,由责任方制定“一口一策”整治方案并有序推进排污口整治工作。生态环境部一方面会利用排污口数据,适时对地方后续整治工作进行包保帮扶指导,另一方面会根据实际修订、完善排污口相关政策、法律、规范。

通过腾讯自研的提升蛋白质结构预测精度的新方法,联合研究团队首次解析了II型5a还原酶(SRD5A2)的三维结构,揭示了治疗脱发和前列腺增生的药物分子“非那雄胺”对于该酶的抑制机制,这将有助于深化研究相关疾病的病理学机制及药物优化。

新京报:最终出来的排污口数据,还有没有水分?能多大程度反映现实状况?

在应用方面,tFold server的公测版也已经在腾讯「云深智药」平台发布。用户可以手动输入待预测的氨基酸序列或从本地上传FASTA 格式的序列文件。在经过一定时间的计算之后,用户即可得到使用“从头折叠”方法预测得到高精确度蛋白结构(下图)。

摸清排污口底数,真正知晓污染排放问题在哪里

将建立统一规范的入河排污口台账,逐步建立完善长效管理机制

总的来说,对于排污口,一共有四项任务——排查、监测、溯源、整治。2021年底前完成试点地区排查后,将建立统一规范的入河排污口台账,转交地方开展后续工作,要立足实际解决排污问题,逐步建立完善长效管理机制。

AI驱动的分子生成模型是辅助小分子药物设计的重要工具之一,不仅能加速药物发现流程,还能启发药化专家跳出现有的分子库,探索更大的化合物空间。该模块还整合了ADMET属性预测功能,可对生成的新分子实时进行属性筛选。

二氢睾酮是人体中已知最强的雄激素,对于人体的发育和生理活动至关重要,但同时也需要保持合理的平衡。

因此,最终数据能够准确地反映排查时候排污口的现场状况。例如,单就对排污口位置的确定就包括了经纬度、无人机航拍底图定位、排污口命名、排污口周边环境照片等四个方面,相比于早先仅依靠表格上的经纬度数据去定位排污口,准确性有极大的提高。可以说,这次排查的准确度是前所未有的。

在人体内,性激素有促进性器官成熟、副性征发育及维持性功能等作用。

同时,我们将总结试点经验,进一步形成可推广、可复制的模式方法,全面推进黄河流域排查工作,全面摸清底数,为黄河流域生态保护和高质量发展奠定坚实基础。

新京报:从渤海到长江,再到黄河,我们的治水思路有了什么转变?

这次排查,逐步形成了一套适用黄河流域的遥感解译路线方法。在具体实践中,以大型直翼无人机为主进行岸线巡查,以小型螺旋翼无人机为辅精准定点,先后组织专家对遥感技术方案审核39批次,部分城市无人机正射影像审核4次才得以通过,确保所有城市无人机正射影像实际精度达到了0.1米以下,相当于巴掌大的口子都能看得见,最终实现“应查范围”航测无死角,各地无人机影像能无缝拼接,标准化入库形成无人机影像地图。

在AI助力医疗技术方面,实验室联合多家合作单位研发了中国首款智能显微镜,帮助医生提高工作效率。2020年10月,在免疫组化样本(IHC)分析的基础上,智能显微镜新增了针对宫颈液基细胞(TCT)标本进行临床样本的显微图像进行观察、筛选、标记功能,并已获得国家药监局审批证书。

今年5月,生态环境部在汾河、湟水河和黄河干流甘肃段开展黄河排污口排查试点,涉及青海省西宁市、海北州、海东市,甘肃省兰州市、临夏州、白银市,山西省太原市、忻州市、吕梁市、晋中市、临汾市、运城市等3省12市(州)3096公里岸线。此举将全面摸清试点地区入河排污口底数,为黄河流域部分地区生态环境做了一次深入体检。

陈尧:从2018年开始组织入河排污口排查到现在,我们越发深入地认识到,入河排污口有多少、排到哪里、谁在排、排的是什么,是我们需要掌握的关键性基础性问题。只有真正摸清排污口底数,才能进一步梳理分析问题及成因,开展精准治理、科学治理、依法治理,不断改善黄河流域生态环境质量。

记者在现场看到,“高仿真产妇”躺在产床上,其身体质感、比例与真人类似,还会模仿人真实的呼吸起伏,包括抽搐、瞳孔放大及缩小、痛苦呻吟等。此外,“产妇”的呼吸和心率还可通过电脑模块进行合成和调整,从而模拟不同病症下的不同情况。

tFold 工具突破蛋白质结构预测精度

tFold server在一般案例上领先业内权威方法6%以上,在困难案例上则领先12%以上。

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此次三级排查同步安排了岸上查污染源和水里测水质,就是想打通水里和岸上,形成系统数据、把脉问诊,摸清底数并了解环境问题症结。

首先,我们对排污口的认识和排查方法在不断完善、加强,从最初依靠模糊的经验到现在能够形成对接、帮扶、排查、质控、评估等整套模式打法,可以真实、精准地提供排污口信息。

此次,腾讯 AI Lab 采用“从头折叠”的蛋白质结构预测方法帮助解析了SRD5A2晶体结构,并通过自研AI工具“ tFold”有效提升了蛋白质结构预测精度,在科研突破中发挥了核心作用。

一、二级排查结束 目前还面临哪些难点?

在研究方面,tFold 平台已在国际公认最权威的测试平台CAMEO上证明其创新价值及有效性。腾讯 AI Lab 于2020年初在CAMEO平台注册了自动化蛋白结构预测服务器 tFold server,并自2020年6月起至今一直保持周度(图1)、月度、季度、半年度冠军。

专家攻坚结束后,下一步有哪些安排?

3096公里岸线无人机遥感全覆盖,初步掌握入河排污状况及分布

陈尧:排查形成的入河排污口台账将会移交地方,后续由地方统一开展监测、溯源和整治,并将排污口纳入长效管理。

在现场排查中,采取“全面无死角”的组织方式,生态环境部协调调度组直接指挥,1批成立1个部后台质控组、1个城市组、1个驻点技术组、1个督导组、1个在线质控组,全天候技术答疑群,进场前发布排口认定7原则,针对后台审核发现的典型问题,陆续推送排口“错判”“漏判”案例,累计50多例。

合成性激素依赖类固醇还原酶,二氢睾酮即由 SRD5A2 催化合成。因此,当患者因为二氢睾酮水平过高而出现前列腺增生和脱发问题时,可以通过抑制 SRD5A2 来降低患者二氢睾酮水平。作为SRD5A2 的高效抑制剂,非那雄胺(finasteride)被广泛用于治疗这类疾病。

无数人在辗转反侧的夜里,都会问出一个灵魂问题:“为什么脱发的会是我?”

医生在练习新生儿窒息复苏。王鹏 摄

但此前,通过“从头折叠”方法预测的蛋白质结构精度不高,难以满足晶体数据解析的精度需要。而在腾讯 tFold 工具加持下得到的高精度“从头折叠”的结构模型,为分子置换方法提供相位,继而解析确定2.8Å 原子级别精度的SRD5A2晶体结构。

排查是整个黄河排污口排查整治专项的第一步,也是打基础的一步,更是环境治理的生命线。必须牢牢树立质量优先、进度服从质量、时间服从质量的要求,确保“有口皆查”,不放过突出排污问题。为此,这次排查设置了质量控制的若干个环节,形成了质控工作模式和制度,从多个方面对排查质量进行核查。

此次排查的准确度前所未有

《Nature Communications》的一位评审对此创新方法给予了高度评价:“作者能用预测的分子置换(MR)模型来确定晶体结构,这一点非常有趣。本评审认为该技术确实非常出色,整个X射线晶体学界将从该方法中受益匪浅。”

这是由于 SRD5A2 具有独特的七次跨膜结构,其与人类全部已知结构的蛋白在结构上存在较大差异,难以通过“模板建模”(template-based modeling)方法获得初始构型来解析晶体数据。同时又因为 SRD5A2 是一类多次跨膜蛋白,使得传统的用于获取蛋白质晶体相位信息的“重原子替代”(Heavy-atom derivatization)方法亦难以奏效。

「云深智药」的五大模块覆盖临床前新药发现全流程,目前各功能模块正持续完善与升级。除蛋白质结构预测外,平台还上线了分子生成模块。

从今年5月开展试点,至本月底完成专家组攻坚核查,形成了统一规范的入河排污口台账,一共经历了7个月时间。

其中,目前正在开展的攻坚排查由生态环境部联合地方开展,来自生态环境部黄河流域局、环科院、华南所、评估中心、卫星中心的几十名专家,联合当地分两个批次成立12城市工作组,每个组安排15人左右的小分队进驻现场工作,每批现场排查10天左右。

AI Lab采用的“从头折叠”方法则跳出了这个限制,可以不依赖于模板来预测蛋白结构。

新京报:黄河排污口试点前后经历了“三级排查、六轮质控”,投入如此多精力反复“抠”一个数据,值不值?

本次掌握的数据与以往相比有何区别?

此次大排查有哪些经验值得后期推广?

其次,排污口工作成效逐步得到印证,排污口管好了,环境质量会得到有效提升,这点各地都有了深刻认识。目前,广东、山东、江苏很多地方积极主动开展入河入海排污口排查整治。

腾讯「云深智药」用AI持续助力药物发现

在病理研究领域,腾讯 AI Lab 也研发出了世界领先的前沿算法,比如斩获MICCAI 2020 CPM-RadPath 挑战赛第一名的算法,能够准确区分神经胶质瘤(大脑最常见肿瘤)的不同亚型并进行分级,有望弥补人工诊断效率低、主观因素影响较大等问题。

然后,借助 “深度交叉注意力残差网络” (deep cross-attention residual network,DCARN),能极大提高一些重要的蛋白2D结构信息(如:残基对距离矩阵)的预测精度。

今年5月起,生态环境部启动黄河流域入河排污口试点排查,涉及湟水河、甘肃干流段和汾河流域。目前,排查已完成无人机航测解译(一级排查)、人员徒步排查(二级排查)。按计划,本周正开展专家质控排查(三级排查),即黄河排污的疑难杂症,专家组正逐个击破。

这一结果能直接推进我们对体内 SRD5A2 活性失调引发的各类疾病的理解,进而为基于 SRD5A2 结构的药物开发提供更多有价值的参考信息。

陈尧:黄河流域入河排污口试点排查工作分4批次,每批一周时间,累计上百人次投入现场工作。另外,还组织全部岸线的无人机遥感排查360多架次,这也是首次试点地区生态环境全覆盖、高精度的无人机遥感调查。

尽管 SRD5A2 具有重要生理作用,其高分辨率结构信息却十分缺乏,导致 SRD5A2 催化二氢睾酮合成的机理以及非那雄胺抑制 SRD5A2 酶活的机制并不清晰。

贾瑾已在妇产科工作7年。她介绍,与过去传统的授课方式比,ALSO培训让学员有更加身临其境的感觉。“比如平时的教案会告诉学员要双合诊按压子宫,但是学员的动作可能十分不规范,如今有了高仿真模型,学员就直接做动作,老师可以进行纠正和指导。”

这不是推倒重来,也不是否定以往,而是按照中央关于黄河大保护的部署,推动流域生态环境保护和高质量发展的实际需要。

腾讯 AI Lab 自研的 tFold 工具正是破解 SRD5A2 蛋白结构这一重要难题的关键。为了提升“从头折叠”方法(又称“自由建模”)的精度,tFold 工具通过三项技术创新,实现了蛋白结构预测精度的大幅提升。

无人机遥感监管将成为未来生态环境监管的主力军

在已经建立的排污口数字地图上,既包括了排污口现场照片、视频、定位、快检等数据,还有排查人员提供的现场描述和初步判断,这些数据和信息在质控审核中要求能够相互印证才算合格,对于存疑的登记数据会安排专家组再次现场核实。

为了解决这一难题,腾讯 AI Lab 科研团队采用了难度更高的“从头折叠”(de novo folding)方法来预测 SRD5A2 蛋白的三维结构,并将其用于“分子置换”(molecular replacement, MR)的初始构型来解析晶体数据。

“三级排查、六轮质控” 反复抠数据有何意义?

tFold server的3D Modeling输出页面。左边部分为从头折叠得到的3D蛋白模型;右边部分是该3D模型在给定的预测残基对距离矩阵下的偏差。

此外,平台的逆合成算法也已取得了一定进展,计划于明年上线。其它小分子和大分子药物发现功能模块也将逐步上线。

“从头折叠”新方法破解晶体学难题

陈尧:目前的排污口数据,不再是统计表格上的一个数字。在排污口排查工作最初,就明确了数据要方便一线人员实际使用、管理和检查,建立了入河排污口一张图、一本账。

通过排查,要摸清排污口底数,切实掌握入河污染物排放状况及特点,真正知晓污染排放问题在哪里,了解到底谁在排污,排的是什么,排了多少,排到哪里。从而开展精准治理、科学治理、依法治理,才能有的放矢,事半功倍,为黄河流域生态环境质量改善奠定更加坚实的基础。

依托大数据挖掘与机器学习等先进技术优势,腾讯正致力于推动AI与医疗产业的深度结合,助力社会整体医疗水平提升。

“更重要的是,产后出血、羊水栓塞这些是在平时工作中较少遇见的。”贾瑾说,通过“高仿真产妇”模拟各种抢救场景,可以让产科医生平时多演练,若遇到真实情况,自然也会更有经验。

公布了一项人工智能助力药物发现的新进展。

另一方面,水平过高又是导致前列腺增生和脱发的罪魁祸首。

大规模无人机遥感发挥了哪些作用?

这次,来自各单位的专家、一线干部和工作人员都感到,无人机遥感监管将成为“十四五”乃至未来生态环境监管的主力军,把无人机遥感数据和其他环境信息、社会经济信息进行系统融合,是做好基础调查和环境监管的有效方式,也是精准、科学、依法治污的方向。例如,排查时,要把流域环境监测数据、污染源在线数据、排污许可证数据库等有效融合,把城镇人口分布、工业园区分布等掌握清楚,排污口分布的重点、敏感区就搞清楚了,结果就会八九不离十,突出排污问题也就会显现出来。

除药物研发以外,腾讯 AI Lab 也在影像筛查、病理诊断等多个医疗领域持续探索,不断拓展和深化研究与应用。

在一、二级排查中,将无人机遥感影像解译出的疑似排污口、可疑区域以及历史排污口予以现场核实。但仍有一些问题是当时没能解决的,包括:人员现场排查正值夏季,洪水将部分排口淹没,茂密的植被也遮挡了一些排口,这部分口子需要留到秋冬季“查漏”;一些位于峡谷、陡坡、垂堤、箱涵等岸线的口子,普通排查人员难以抵近排查,这些口子需要专家组携带无人机、机器人等装备“技术”排查;一些入河沟渠穿过了城乡接合部、老旧小区、老工业区,现场岸线、管网情况复杂,水下排口不易发现,需要结合历年资料、管网图纸、当地同志的经验开展“攻坚”排查;在二级排查中还有部分排口登记信息有偏差、疏漏,需要现场“纠错”补登信息。

“整套设备可实现肩难产、产后出血、产妇子痫发作、羊水栓塞等急重症的逼真模拟,从而对产科医生进行急重症操作培训。”在四川大学华西第二医院妇产科主治医生贾瑾看来,ALSO培训的重要意义正在于此。

据了解,tFold工具还在CAMEO(全球唯一的蛋白质结构预测自动评估平台)的国际测评中连续半年保持周度冠军。目前,tFold公测版本已通过腾讯「云深智药(iDrug)」平台官网对外开放。

据王慧卿介绍,四川大学华西第二医院的ALSO培训中心在西南地区尚属首家,目前主要由国家级导师来培训医院的导师和学员,未来会逐渐扩展到整个妇产科、医联体以及联盟医院,“最后再扩展到西南地区乃至全国的产科团队,从而提高医疗水平,确保产妇和新生儿的医疗安全。”(完)

此外,腾讯 AI Lab 在今年早些时候与南方医院合作发表了名为《基于病理图片的结直肠癌微卫星不稳定性预测模型的开发和解释》的文章,利用算法模型可辅助病理医生筛查结直肠癌中微卫星不稳定亚型,降低微卫星不稳定筛查的条件要求,帮助更多的地方医院也有能力执行这样的筛查。

入河排污口作为污染进入河流的关键节点,是当前水生态环境管理上的突出短板和薄弱环节,需要重点关注。全面摸清入河排污口底数,有利于及时梳理污染排放情况,进一步把脉问诊落实治理责任,这是改善黄河生态环境的基础、关键环节。

动用360架次无人机遥感排查效果如何?反复摸排和审查意义有多大?新京报记者采访了生态环境部华南所应急中心工程师胡立才等专家,专家们表示,本次排查是紧紧围绕黄河流域水环境改善而开展的一次生态环境体检,也是推进黄河流域生态环境保护和高质量发展的迫切需求和必然选择。

一方面,二氢睾酮控制着男性性器官的发育,水平过低将导致男性性征缺陷。

该项联合研究成果于近日登上了国际顶级期刊 Nature 子刊《 Nature Communications》。论文题为《人体类固醇II型5a还原酶与抗雄激素药物非那雄胺的结构研究》,由南科大生物系魏志毅副教授课题组与匹兹堡大学张诚教授、新加坡 A*STAR 研究所范昊研究员、腾讯 AI Lab 黄俊洲博士带领的研究小组合作完成。本次得到权威学术期刊发表及评审的高度评价,也验证了该成果对药物研发的创新价值。

本周,黄河排污口排查进入第三级排查阶段,即专家组攻坚。专家们将携带无人机、机器人等装备进行技术排查、纠错。有人疑惑,为了“抠”一个排污口数据,投入如此多的精力和人力到底值不值?昨日,新京报记者对话黄河排查专家组成员、华南所高级工程师陈尧。他介绍,这次排查的准确度是前所未有的。

另外,对黄河、长江重点流域生态环境问题,要会同地方一竿子插到底,直接进现场看实情、查实效,并用好大数据来验证,是一个有效的工作方式。

“常见的产科实践带教是在病人身上,而现在转变到了高端模拟人身上。”四川大学华西第二医院医学模拟中心主任王慧卿表示,这种转变一方面符合医学伦理道德,另一方面也减少了年轻产科医生的心理压力,“他们可以在模拟人身上反复多次无风险地操作。”

因采取全口径方式调查,一些地区排污口数量与以往数据差异较大

这次对黄河试点区域的12个城市沿河岸线进行无人机航空遥感,实现了试点地区3096公里岸线无人机遥感全覆盖,覆盖面积5500平方公里,影像分辨率达0.1米,形成了30万张遥感影像,快速高效识别出入河排污口疑似点位,初步掌握试点地区入河排污状况及分布。

除了在SRD5A2结构中的应用,这套方法还可以拓展应用于蛋白质分子和病理学机制的相关研究中。

从流域水环境系统整体性分析,河流水质问题表现在河里,但根子在岸上,而入河排污口一头连着岸上,一头连着河里,是污染物进入河流的关键“闸口”。“闸口”管理好坏,直接关系到流域水环境质量状况。从当前黄河流域情况看,排污口问题突出的地方,往往就是流域水环境、水生态存在风险隐患的地方,也是一些水资源利用和污水处理能力存在明显短板的地方。

黄河流域入河排污口试点排查涉及3省12市(州),3096公里岸线,通过高分辨率无人机遥感排查,并分4批次组织上百人实地核查。另外,组织10多名专家成立工作专班,长期研究分析黄河入河排污情况。除了三级排查,还有六轮质控,即排查中先后开展六轮次全方位、多节点的质控审查,确保排查结果经得起实践和历史检验。

据发布的首个AI驱动的药物发现平台,整合了腾讯 AI Lab和腾讯云在前沿算法、优化数据库以及计算资源上的优势,致力于帮助用户大幅度减少寻找潜在活性化合物的时间和成本。

再次,对排污口整治,探索形成一套实事求是、因地制宜的做法,突出了地方特色。在监测、溯源阶段,根据排污量、水质情况以及环境影响,对排污口进行分级分类,明确整治重点和难点;在清单交办时,明确各方责任、强调分工合作;在整治方案制定时,结合流域区域综合整治、新农村建设等工作整体推进、系统实施;在具体整治中,要求试点先行、经验共享,根据地方实际情况确定整治要求、完成时限,严禁“一刀切”。

夏季洪水将部分排污口淹没,需要留到秋冬季“查漏”

新京报:最终排污口数据出来后,将如何利用?