浪潮存储助力复旦大学类脑研究院基因测序研究 加速多尺度脑库建设

大脑包含数以亿计的神经元，是人体最复杂和重要的器官之一，其复杂性远超我们目前的认知能力。脑科学研究既是全球科技的前沿领域，也是理解人类终极目标的重要一环。为了促进脑科学研究的发展，“脑科学与类脑研究”于2016年正式启动，吸引了许多顶尖科学家加入其中。脑科学研究旨在探索大脑奥秘，攻克大脑疾病，而类脑研究则致力于建立和发展人工智能技术。作为国内高校最早开展脑科学与类脑交叉研究的机构之一，复旦大学类脑研究院致力于以计算和数据平台为基础，领先于类脑人工智能算法和重大脑疾病智能诊疗等领域的创新，引领脑科学、人工智能和产业应用的融合，实现未来智能产业技术创新。

为了成为世界一流的脑与类脑前沿研究和科技创新机构，复旦大学类脑研究院需要采用多维度、高精度的设备进行科研数据的采集、传输和使用。这些设备包括脑成像平台、磁共振成像设备系统、多台近红外光、脑电、脑磁图等实时脑功能监测系统以及直流电刺激、经颅磁刺激、超声脑刺激等脑调控系统。为了满足基因测序等研究所需，复旦大学类脑研究院还拥有光学脑成像设备及认知行为解析设备。在组建人脑大数据库的科研项目中，复旦大学类脑研究院利用各种无创手段对抑郁症、精神分裂症、健康人等不同类型的人群进行基因测序等数据采集，推动重大脑疾病的病根构建并预测人脑宏观指标。

在设备和用户管理方面，复旦大学类脑研究院面临层次多的用户操作和多设备的管理，并需要保证设备和用户的高效和精准管理。解决这些挑战需要对数据容量进行提升，对性能进行优化以及对设备和用户进行统一化管理。浪潮存储AS13000提供了专业化的存储解决方案，提升了存储容量和维护效率。方案统一化管理，以8+2纠删码策略为基础，提供了3PB的存储容量空间，空间利用率达到了80%。集群内可以同时故障2个节点，保障了业务的连续性。浪潮存储通过对象聚合技术，提升了单次落盘的对象大小，降低了落盘操作次数，单节点呈现出2GB/s以上的恒定聚合带宽。这有助于保证基因测序数据的连续性。

针对高校多个学科与多个课题组共享、使用、管理数据会产生多份数据，浪潮存储为复旦大学量身打造了软拷贝功能，在元数据索引上做变更，用户视角是多份不同的文件，但底层则是共同的存储空间，实现多份数据快速复制和使用，还大幅降低了存储容量开销和管理成本，让数据共享、使用变得更加高效。

浪潮存储平台还通过增强ACL的部署，支持读、写、执行、可视和删除，以满足对不同用户的精细权限控制，例如保证研究员、学生和管理者等不同用户对数据的访问和存储有不同的权限，有效防止误操作。

复旦大学类脑研究院下设的生物医学大数据中心——张江国际脑库（ZIB）不断强化高性能计算与存储能力建设，目前拥有6个队列、15000例被试、30PB存储和1005份问卷，形成了国内领先的生物大数据、云计算平台。预计到2023年，张江国际脑库将围绕精神分裂症、抑郁症、自闭症、脑卒中、神经退行性疾病以及正常人群的六个队列建设，完成环境、行为、遗传、脑影像、神经5-O尺度等全维度数据采集，建成全球最大规模的全维度脑数据库和算法中心，服务脑科学基础研究、脑疾病临床诊疗与类脑智能新兴产业的发展。

同时该机构还将与全球主流生物数据库建立合作共享机制，推动构建全球顶级规模的全维度脑数据库和算法中心。无论是脑科学还是类脑研究，对提升未来中国科技整体智慧水平、提高经济发展质量、促进人类的生产生活方式的转变均意义重大。