基于联邦学习与同态加密的罕见病多中心新药靶点发现协作平台
周期:5年(2022.01.01-2027.01.01)
入选类目:创新项目(长期)
投资金额:12,000,000元
本项目团队由海外引进的生物信息学专家与密码学应用专家共同领衔,总人数31人,下设基因组学预处理组(7人)、联邦学习框架开发组(9人)、同态加密工程化组(6人)、临床协调与伦理合规组(5人)、平台架构与运维组(4人),其中具有海外知名高校或药企十年以上经验的资深专家占三分之一。
项目采用微众银行FATE框架进行二次深度开发,结合CKKS同态加密方案和秘密共享技术,在保证各参与方原始基因数据不出院的前提下,完成对5种罕见病(含渐冻症与亨廷顿舞蹈症相关亚型)的高维SNP位点与转录组数据的联合建模。技术里程碑分六个阶段:前3个月完成多中心数据标准化与脱敏协议签署;第4-8个月完成联邦异构框架适配及加密通信管道搭建;第9-14个月开展多轮联合训练与超参数调优;第15-18个月进行模型解释性分析及候选靶点生物学验证;最后约3个月形成标准操作规范及交付。项目产出2项PCT国际专利(涉及面向基因数据的联邦聚合优化算法及轻量级同态加密加速方案)及1项行业团体标准草案,并成功锁定3个高置信度候选靶点,其中1个已进入细胞层面初步验证阶段,同时构建了国内首个可支持100节点以上规模的医药隐私计算开源基准平台,为后续多病种扩展奠定了基础设施。
