生物資訊軟體發展
一、業務概述
隨住生命科學研究不斷深入，生物信息學作為交叉學科嘅核心，正喺從基礎研究走向廣泛嘅產業應用。從基因組學、蛋白質組學，到合成生物學同個性化醫療，生物數據嘅規模同複雜度不斷提升，對高效、穩定、可擴展嘅軟件系統提出前所未有嘅挑戰。
我哋嘅生物信息技術諮詢平台，專注於專業級生物軟件嘅定制開發同技術服務，以 C++ 作核心語言，融合同代計算架構同算法設計理念，致力為科研人員、生物技術企業、醫療機構提供高性能、可部署、可維護嘅軟件解決方案。
我哋相信，只有充分理解生物領域嘅複雜需求，並以工程思維嚴謹實現，先至能開發出真正有價值、可落地嘅生物信息工具。
二、業務核心能力
1. 高性能算法實現
我哋擅長將複雜嘅生物信息學算法用C++ 重構與優化，相比 Python、R 等腳本語言，我哋嘅實現可以喺大數據場景中提升 10 倍以上嘅運行速度，特別適用於以下應用場景：
- 基因組比對同組裝：快速實現 FM-index、BWT 等壓縮索引算法；可擴展到全基因組比對（WGS）級別。
- 變異檢測同註釋：實現高性能 VCF 解析、SNP/INDEL 調用邏輯；支持批量並行。
- 多線程圖算法：例如用嚟組裝嘅 De Bruijn 圖構建同壓縮，以及用於調控網絡分析嘅子圖挖掘。
2. 工業級軟件架構設計
同學術腳本工具唔同，我哋採用模塊化+接口驅動嘅系統架構，令軟件具備以下特點：
- 可插拔性強：支持唔同模塊（如比對、註釋、可視化）靈活組合；
- 跨平台部署：Linux/Windows/macOS 原生支持，可嵌入 HPC 叢集或雲平台；
- API 暴露完善：對外提供 C++ SDK、REST API、Python 綁定等多種調用方式；
- 單元測試覆蓋率高：保證系統可維護性同長期可持續發展。
3. 定制化服務能力
我哋唔只提供現成嘅軟件工具，仲提供高度定制化嘅開發服務，包括：
- 科研項目配套工具開發：為課題組構建專屬分析管線同可視化前端；
- 企業級產品孵化：協助生物公司將內部算法工程化為面向客戶嘅商業產品；
- 數據安全合規開發：符合中國同國際數據安全法規（如 GDPR、數據出境）；
- 本地化部署：可落地部署喺客戶數據中心，保障私隱唔會走漏。
三、業務模塊化構成
1. 數據預處理模塊
- FastQ 質量控制（如去接頭、過濾低質序列）
- BAM/CRAM/VCF 解析同索引構建
- 多格式互轉（FASTA/GFF/VCF/SAM/BED）
2. 分析引擎模塊
- 比對引擎（如 BWA-like、Minimap2-like 輕量實現）
- 變異檢測引擎（GATK-like 流程重構）
- 表達量計算同差異分析（DESeq2 重構邏輯）
- 基因功能註釋同通路富集
3. 數據可視化模塊
- 支持通過命令行生成 SVG/PNG/PDF 圖像，或通過 Web 前端實時交互：
- 表達譜熱圖、PCA/UMAP 降維圖
- 變異頻譜圖、突變堆疊圖
- 分子網絡圖、GO/KEGG 富集圓形圖
4. 前後端集成模塊
- 支持 React/Vue 框架構建可交互前端
- 後端支持 Flask、FastAPI 或 C++ 嵌套微服務
- 集成認證同權限控制體系（OAuth2/Token 機制）
四、典型應用案例
案例1：高校課題組 WGS 分析平台
客戶需求：
- 搭建私有化嘅全基因組數據分析平台
- 支持批量上傳同隊列計算
- 對結果生成可交互註釋界面
我哋嘅解決方案：
- 用 C++ 開發 FASTQ→VCF 完整流程
- 提供 Python 綁定俾 Jupyter 調用
- 用 React 構建前端，嵌入 GO 註釋可視化
- 全流程部署喺本地 HPC 叢集
成效：
- 分析效率提升 5 倍以上
- 支持 10+TB 數據不停處理
- 平均反饋時間由 24 小時減到 3 小時內
案例2：合成生物企業嘅菌株設計工具
客戶需求：
- 提供自動化基因路徑重構同優化工具
- 支持內部數據庫調用同序列批量編輯
我哋嘅解決方案：
- 基於圖算法實現路徑搜索同優化邏輯（C++）
- 提供 REST API 俾外部調用
- 嵌入 DNA 序列可視化編輯器（SVG 渲染）
成效：
- 實現由序列輸入到最優構建建議嘅全自動流程
- 明顯降低實驗成本同試錯次數
五、技術優勢與差異化競爭力
| 方面 | 我哋嘅優勢 | 傳統方案常見問題 |
|---|---|---|
| 性能 | C++ 高性能編寫，支持多線程、SIMD 加速 | Python/R 單線程慢，難以並發 |
| 架構 | 工業級模塊化設計，適配多場景 | 學術代碼鬆散，難以重用維護 |
| 安全合規 | 提供本地化部署方案，滿足企業同數據安全需求 | 多為開源腳本，欠缺保障 |
| 定制化能力 | 可深入介入項目邏輯與算法設計 | 通用工具適配度低 |
| 技術支持 | 提供長期維護與版本升級服務 | 學術工具多無持續維護 |
六、合作流程
- 需求調研：深入了解客戶背景、數據類型與目標分析任務；
- 技術選型與方案設計：制定最合適嘅語言、架構與算法方案；
- 開發實現：採用敏捷開發迭代交付核心功能；
- 測試與驗收：進行功能測試、性能測試、安全合規測試；
- 部署上線：支持本地伺服器、HPC、雲平台等多種部署方式；
- 長期維護：可簽訂年度維護協議，包含 bug 修復與功能擴展。
七、結語
我哋深知，生物信息工具唔係簡單嘅代碼拼湊，而係對算法、工程、需求、業務嘅深度融合。我哋希望用工程化方式為生命科學提供真正可靠嘅計算工具，助力科研突破同技術落地。
歡迎各類研究機構、生物技術企業、高校課題組同我哋聯絡，一齊打造面向未來嘅生物軟件產品。
如需定制服務、技術諮詢或合作洽談，請聯絡我哋。