經(jīng)過(guò)三輪競(jìng)賽 - 其中一場(chǎng)涉及公眾投票 - 由弗雷德哈欽森癌癥研究中心和巴塞爾大學(xué)的研究人員開發(fā)的軟件工具，用于實(shí)時(shí)追蹤寨卡，埃博拉和其他病毒性疾病的爆發(fā)，贏得了第一次國(guó)際開放科學(xué)獎(jiǎng)。Fred Hutch進(jìn)化生物學(xué)家Trevor Bedford博士和瑞士巴塞爾Biozentum分子生命研究中心的物理學(xué)家和計(jì)算生物學(xué)家Richard Neher博士設(shè)計(jì)了一個(gè)名為nextstrain的原型，用于分析和跟蹤埃博拉病毒和寨卡病毒爆發(fā)期間的基因突變。使用Bedford和Neher構(gòu)建的平臺(tái)，任何人都可以從公共訪問(wèn)代碼共享站點(diǎn)GitHub下載源代碼，運(yùn)行他們通過(guò)管道進(jìn)行的爆發(fā)的基因測(cè)序數(shù)據(jù)并構(gòu)建顯示系統(tǒng)發(fā)育樹或遺傳的網(wǎng)頁(yè)貝德福德說(shuō)，爆發(fā)的歷史，在幾分鐘內(nèi)爆發(fā)。

他和Neher設(shè)想該工具適用于任何病毒 - 他們將應(yīng)用其三個(gè)贊助商，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院，英國(guó)慈善基金會(huì)Wellcome Trust和美國(guó)霍華德今天宣布的230,000美元獎(jiǎng)金的目標(biāo)。休斯醫(yī)學(xué)院。“每個(gè)人都在進(jìn)行測(cè)序，但是大多數(shù)人都無(wú)法像他們想要的那樣快速分析他們的序列，”貝德福德說(shuō)。“我們正在努力填補(bǔ)這一空白，以便世界衛(wèi)生組織或美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心 - 或任何人 - 可以擁有更好的分析工具來(lái)完成他們的工作。我們希望能夠獲得我們的軟件很多人的手。“

目前，該工具易于使用Zika和Ebola。(研究人員還建立了一個(gè)名為nextflu的獨(dú)立平臺(tái)用于流感。)但是，將平臺(tái)用于其他病原體仍然需要相當(dāng)多的工作和技術(shù)技能，因此貝德福德正在與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)人員合作“讓那個(gè)欄落下來(lái)，這樣就可以了更容易將其用于其他事情。“

通過(guò)降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，他和Neher希望推動(dòng)研究人員克服另一個(gè)障礙：長(zhǎng)期不愿共享數(shù)據(jù)。這也是開放科學(xué)獎(jiǎng)的目標(biāo)。

Nextstrain“是開放科學(xué)的典范，將通過(guò)跟蹤病毒病原體對(duì)公共健康產(chǎn)生巨大影響，”領(lǐng)導(dǎo)惠康公開研究工作的羅伯特凱利在一份聲明中說(shuō)。所有開放科學(xué)獎(jiǎng)的參賽者“都證明了數(shù)據(jù)和代碼對(duì)所有人開放時(shí)的可能性，”他說(shuō)。

貝德福德和尼爾是五月入選的六支入圍團(tuán)隊(duì)之一，共有96個(gè)參賽者，代表450個(gè)創(chuàng)新者和45個(gè)國(guó)家。1月，公眾投票(準(zhǔn)確地說(shuō)，來(lái)自76個(gè)國(guó)家的3,730票)將該領(lǐng)域縮小到3個(gè)。貝德福德稱贊兩名亞軍隊(duì)員都做了“非常出色的工作”。MyGene2旨在幫助罕見(jiàn)疾病患者與全球其他家庭，臨床醫(yī)生和研究人員分享健康和遺傳信息。OpenTrialsFDA旨在更容易地從聯(lián)邦食品和藥物管理局報(bào)告但未在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的臨床試驗(yàn)中查找信息。

對(duì)于它的所有尖端技術(shù)，nextstrain，獲勝項(xiàng)目，屬于使用數(shù)據(jù)可視化來(lái)理解和干預(yù)爆發(fā)的悠久傳統(tǒng)，可追溯到1854年倫敦霍亂爆發(fā)。當(dāng)時(shí)，霍亂是一種傳染性的，通常是致命的腸道疾病，被認(rèn)為是由“m氣”或難聞的空氣傳播的。約翰斯諾博士，“現(xiàn)代流行病學(xué)之父”，研究疾病的原因和模式，懷疑這種疾病是由受污染的水傳播的。他繪制了公共井場(chǎng)和霍亂病例的地圖，并注意到病例聚集在一個(gè)特定的井周圍。

貝德福德說(shuō)，這張地圖干預(yù)了Broad Street水泵的把手 - 顯而易見(jiàn)。

他說(shuō)：“我們?cè)谙乱徊阶龅氖虑榫褪窃谶@個(gè)傳統(tǒng)中。” “現(xiàn)在它更多的是”現(xiàn)在投射“，但我們真的希望能夠?qū)崟r(shí)預(yù)測(cè)流行病的情況。”

像Bedford和Neher這樣的進(jìn)化和計(jì)算生物學(xué)家是開放科學(xué)運(yùn)動(dòng)的先鋒。一個(gè)原因是他們的領(lǐng)域是最關(guān)注爆發(fā)的領(lǐng)域，等待發(fā)布可能會(huì)產(chǎn)生致命的后果。

在疾病爆發(fā)期間實(shí)時(shí)跟蹤基因突變有助于科學(xué)家們辨別是什么使病毒如此嚴(yán)重，并告知公共衛(wèi)生工作，以遏制它們。能夠做到這一點(diǎn)取決于研究人員公開分享基因測(cè)序數(shù)據(jù)，這并不是所有科學(xué)家在競(jìng)爭(zhēng)激烈的世界中所擁有的，研究人員急于在著名的期刊上發(fā)表文章，并對(duì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行宣傳。

埃博拉的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

當(dāng)貝德福德在密歇根大學(xué)做博士后研究時(shí)，下一個(gè)種子萌芽了。他使用截至2010年的數(shù)據(jù)發(fā)表了一篇關(guān)于流感遷移的論文。他發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)為，隨著新數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，分析無(wú)法更新，真可惜。但是，一篇論文已經(jīng)發(fā)表的事實(shí)阻礙了任何人只需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次小的更新來(lái)撰寫新論文。

從那種沮喪中，nextflu誕生了。而nextflu導(dǎo)致了下一個(gè)目標(biāo)。

2013 - 2016年西非埃博拉疫情的破壞使該項(xiàng)目緊迫起來(lái)。在疫情爆發(fā)的早期階段，研究人員對(duì)患者的埃博拉病毒基因組進(jìn)行了測(cè)序，并立即將其上傳到公共數(shù)據(jù)庫(kù)GenBank，導(dǎo)致各領(lǐng)域?qū)＜业暮献骷ぴ觥ｋS著流行病的展開，收集共享的，公開可用的數(shù)據(jù)有助于回答至關(guān)重要的問(wèn)題。它增加了確認(rèn)，爆發(fā)是由人與人之間的接觸，而不是與蝙蝠或其他動(dòng)物攜帶者接觸，建議可能的傳播途徑，并揭示病毒突變發(fā)生的位置和速度 - 所有信息至關(guān)重要公共衛(wèi)生和醫(yī)療干預(yù)。

即使共享數(shù)據(jù)，速度也是應(yīng)對(duì)爆發(fā)的一切，因此任何加速數(shù)據(jù)分析的工具都有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

但研究人員表示，盡管應(yīng)對(duì)埃博拉疫情的先例，研究人員表示，最近巴西，中美洲和加勒比地區(qū)最近的危機(jī)中，研究人員共享寨卡病毒基因組序列。

“對(duì)于寨卡來(lái)說(shuō)，我沒(méi)有看到同樣的事情，”貝德福德實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Gytis Dudas博士說(shuō)，他參與了許多埃博拉分析。Dudas說(shuō)，在某種程度上，寨卡病毒比埃博拉病毒更難排序，使得研究人員更有可能保護(hù)他們罕見(jiàn)的出版物序列。

貝德福德說(shuō)，這是“悲劇”，即使他理解學(xué)術(shù)生涯依賴于出版。

“我們的想法是，這個(gè)下一個(gè)平臺(tái)將為分享數(shù)據(jù)提供一些中立的基礎(chǔ)，”貝德福德說(shuō)。“我們不是想制作一張華而不實(shí)的論文。我們只是希望[數(shù)據(jù)]在網(wǎng)站上，這樣人們就可以看到最新的東西，并做一些不受出版實(shí)踐阻礙的分析。這種簡(jiǎn)單的序列共享在爆發(fā)期間，如果你能夠稍微推動(dòng)[科學(xué)]社區(qū)，你可以在幫助應(yīng)對(duì)流行病方面產(chǎn)生一些現(xiàn)實(shí)影響。“