
智東西(公眾號:zhidxcom)
編譯?| 張銘滟
編輯 | 徐珊
智東(dong)西6月12日(ri)消息,據CNBC報道,亞馬(ma)遜旗下亞馬(ma)遜網絡(luo)服務(wu)(Amazon Web Services,簡稱AWS)于周三(6月7日(ri))宣布,將對(dui)艾(ai)倫腦(nao)(nao)科(ke)學研(yan)究(jiu)所的(de)人腦(nao)(nao)地圖——“大(da)腦(nao)(nao)知(zhi)識平臺”提供(gong)技術(shu)支持,艾(ai)倫研(yan)究(jiu)所計劃使(shi)用AWS的(de)技術(shu)來優化海(hai)量(liang)數(shu)據分布。該平臺建成(cheng)后,有助于科(ke)學家了解(jie)遺傳學與(yu)大(da)腦(nao)(nao)不同認知(zhi)功能間(jian)的(de)聯系,以(yi)及增(zeng)進對(dui)腦(nao)(nao)部功能退化疾病(bing)(如阿爾茨海(hai)默(mo)癥和帕金森癥等)的(de)研(yan)究(jiu)。
艾(ai)(ai)倫腦(nao)科(ke)學(xue)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)是微軟聯合創(chuang)始人保羅(luo)·艾(ai)(ai)倫于(yu)2003年(nian)創(chuang)立。艾(ai)(ai)倫研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)一直秉持(chi)三大(da)理(li)念:團隊(dui)科(ke)學(xue)(Team Science)、大(da)科(ke)學(xue)(Big Science)和(he)開放科(ke)學(xue)(Open Science)。2011年(nian),艾(ai)(ai)倫腦(nao)科(ke)學(xue)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)的(de)科(ke)學(xue)家(jia)繪制出了兩個人腦(nao)基因圖譜,其數據顯示:人腦(nao)之間(jian)的(de)相似度高達94%,至少82%的(de)人類基因都會(hui)在大(da)腦(nao)中表達。艾(ai)(ai)倫研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)成果均公布于(yu)//portal.brain-map.org/,供全球科(ke)學(xue)家(jia)免費使用。該所(suo)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)成果已(yi)經成為全世界神(shen)經科(ke)學(xue)家(jia)的(de)重(zhong)要(yao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)資(zi)源,推(tui)動(dong)了腦(nao)科(ke)學(xue)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。
▲艾倫小鼠大腦共同(tong)坐標框架,圖源艾倫研究所
艾倫研究(jiu)所(suo)的高級研究(jiu)員Ed Lein博(bo)士說(shuo):“人(ren)腦地圖真的很像(xiang)大腦的元素周期表。”正(zheng)如元素周期表是化學的基礎,艾倫研究(jiu)所(suo)的研究(jiu)人(ren)員與AWS合作(zuo),為神(shen)經科學領域創造了一種“變革性(xing)”資源。
“大(da)腦(nao)知識平(ping)臺”是(shi)該(gai)領域內首個(ge)平(ping)臺,旨(zhi)在提供(gong)大(da)腦(nao)中單個(ge)細胞(bao)的完整參(can)考,并最(zui)終(zhong)成為世界上(shang)最(zui)大(da)的開源腦(nao)細胞(bao)數(shu)據庫。
“大(da)(da)腦(nao)知(zhi)識(shi)平臺(tai)”基于單細(xi)胞(bao)(bao)基因(yin)組學技術。研究人員測(ce)量單個腦(nao)細(xi)胞(bao)(bao),創建“細(xi)胞(bao)(bao)指紋”,并將具(ju)有相似指紋的細(xi)胞(bao)(bao)列入同一細(xi)胞(bao)(bao)類型,從而生成(cheng)(cheng)整個大(da)(da)腦(nao)的高分辨(bian)率地圖(tu)。Ed Lein博(bo)士表示,大(da)(da)腦(nao)地圖(tu)的復雜性遠高于該所既往研究成(cheng)(cheng)果。
▲艾(ai)倫小(xiao)鼠(shu)大(da)腦通(tong)用(yong)坐標(biao)框架,基于使用(yong)串(chuan)行雙(shuang)光(guang)(guang)子斷層掃描成像的(de)小(xiao)鼠(shu)大(da)腦固有熒(ying)光(guang)(guang)的(de)平(ping)均值。該圖像展示了豐富的(de)解剖特征。
大腦中有(you)數(shu)(shu)千(qian)億個細胞(bao)。這意(yi)味著,該項研(yan)究(jiu)需要研(yan)究(jiu)人員處(chu)理(li)海(hai)量數(shu)(shu)據。面對數(shu)(shu)據處(chu)理(li)問題,艾倫研(yan)究(jiu)所選擇(ze)與AWS合作,利用AWS的云計算將復雜的大腦數(shu)(shu)據標準化并集中整合。
在進(jin)行遺(yi)傳學(xue)等研究時,科(ke)學(xue)家通常使(shi)用(yong)PB級(ji)甚至EB級(ji)的數據(EB是計算機存(cun)儲單位,1EB=1024PB=1073741824GB)。Lein博士表示(shi),神(shen)經(jing)科(ke)學(xue)領域也有大量大腦數據,問題在于,大部(bu)(bu)分(fen)大腦數據無序且(qie)分(fen)散,這導致研究人(ren)員(yuan)很難使(shi)用(yong)這些(xie)數據。他希望大腦知識平臺能夠搭建一個統一的神(shen)經(jing)科(ke)學(xue)信息(xi)系統,并(bing)進(jin)一步改進(jin)知識獲取(qu)的渠道,聚(ju)集神(shen)經(jing)科(ke)學(xue)界(jie)的部(bu)(bu)分(fen)成(cheng)員(yuan)。
未(wei)來(lai)五年內,艾倫研究(jiu)所將(jiang)繼續致力于(yu)(yu)搭建大腦知識平臺。Lein博士表(biao)示,這項技術仍處于(yu)(yu)早期階段,但潛力巨大。“我們可以(yi)將(jiang)該領域內的異議和難題匯集起(qi)來(lai),加快對大腦功能的理解(jie),以(yi)及發現治療疾病的新(xin)方法。”
結語:云計算賦能神經學科建設
當艾倫腦科(ke)(ke)學研(yan)究(jiu)所的(de)數(shu)據(ju)使用遇到瓶(ping)頸時(shi),他們(men)選(xuan)擇(ze)與AWS云計(ji)算系統合作。艾倫研(yan)究(jiu)所的(de)專業性毋庸置疑。伴(ban)隨該所在神(shen)經科(ke)(ke)學領域(yu)(yu)內的(de)深層研(yan)究(jiu),AWS的(de)云計(ji)算將提高神(shen)經科(ke)(ke)學的(de)研(yan)究(jiu)效率。而伴(ban)隨云計(ji)算技術逐步進(jin)入各科(ke)(ke)學研(yan)究(jiu)領域(yu)(yu),新型生產工具的(de)賦能,也將會推進(jin)各自研(yan)究(jiu)領域(yu)(yu)的(de)發展。
來源:CNBC