北京2024年6月25日 /美通社/ -- 我國“腦科學與類腦科學研究”及國際相關領域均將阿爾茨海默病列為重點研究和探索的病種，并在藥物研發和社會支持上加大力度。阿爾茨海默病是一種中樞神經系統的退行性病變，也是導致老年人認知功能下降的主要原因。其研究涉及大量的臨床數據，需要構建數學模型來模擬疾病的發展過程，預測疾病的進展，以及評估不同干預措施的效果，這需要強大的計算基礎設施來支持其復雜的數據處理和分析任務。
為此，首都醫科大學宣武醫院（以下簡稱“宣武醫院”）與浪潮信息共同探討并建設了腦研究科研計算平臺。通過建設高質量算力基礎設施，實現對醫學影像、基因、病理等多模態數據的快速分析，為臨床診斷和治療提供更為精確的依據。
構筑高效科研平臺 挑戰國內腦研究制高點
腦科學與類腦研究是“十四五”規劃《綱要》指明的重要研究方向，宣武醫院作為國家神經疾病醫學中心、中國國際神經科學研究所及國家老年疾病臨床醫學研究中心的重要載體，正站在國內外行業的前沿，不斷探索與突破。為加速腦科學研究，宣武醫院已經構建起國內頂尖的腦研究科研平臺，該平臺需要對影像、基因、病理等海量數據進行分析深度分析和高效處理，進而得到最準確的實驗數據。一期規劃涉及4000余例病例數據，后期預計擴展至萬例以上。綜合數據、影像數據、基因數據、電生理、樣本庫等各項數據不斷積累，未來預計將達到PB級。如此龐大的數據需要進行快速處理，對醫院科研平臺的計算力和存儲力提出了嚴峻挑戰。
首先，為滿足科研計算的密集需求，宣武醫院需要構建一個高效能科研算力平臺，確保多個節點能協同作業，應對海量數據計算的挑戰，算力平臺不僅要具備高性能，還要保證極高的穩定性和擴展性。其次科研計算過程中會依托大量的中間數據，如行為學數據、腦電圖及功能磁共振成像、光學成像、電子顯微鏡成像、神經元電活動、神經元基因測序數據等，這些數據需要進行頻繁的交互和優化，因此一個高效的數據交互和存儲系統尤為重要。
此外，靈活性和可管理性也是科研平臺不可忽視的需求。由于該系統需要支撐神經內科、神經外科、神經放射科等腦科室的共同使用，宣武醫院需要通過任務調度系統、虛擬化技術、異構計算資源整合以及存儲分級等手段，為醫院科研平臺提供統一、靈活且可快速重構的資源管理解決方案，包括裸機、虛擬機、容器化、虛擬防火墻、負載均衡、存儲、數據庫等多種服務，確保腦科學研究平臺系統資源的高效分配。
計算賦能醫學 拓展腦科學研究邊界
在深入了解客戶信息化現狀和需求后，浪潮信息為宣武醫院打造高效科研系統平臺，一期IT基礎設施包括了9臺計算型節點、5臺存儲型節點，3臺資源管理節點，2臺網絡管理節點以支撐諸如影像數據管理、基因數據管理、電生理和樣本庫等各類應用。一期配置計算資源的總量包含700+算力核心、存儲資源總量約180+TB，同時建立備份系統，提供100+TB備份容量。充分保證系統的高性能和靈活性的同時，還必須保證系統的可靠和數據的安全。
計算更高效：算力節點采用浪潮信息的四路服務器，具備卓越的計算性能，能夠滿足醫院科研數據搬移、在線計算等任務的高帶寬和低時延需求。同時該平臺擁有更強的I/O擴展能力，支持業務平滑升級，減少服務器因突發流量或負載增加而導致的系統崩潰或性能下降的風險，提供計算能力更強、擴展更靈活的解決方案。
存儲更可靠：存儲節點采用分布式架構，同時實現存儲資源池化，提供塊、文件、對象和大數據服務。單一存儲系統支持數據中心，確保業務穩定、數據處理高效、成本優化。
管理更便捷：部署管理平臺對資源池進行統一調度，通過虛擬化技術實現資源池化。融合服務流程、認證審批、應用交付、生命周期管理、業務中間件、安全防護、服務水平管理等自動化運維手段，為宣武醫院科研平臺提供安全便捷的IT服務應用。
基于浪潮信息計算解決方案，宣武醫院腦研究科研計算平臺一期項目實現了4000+病例數據的高速分析，工作效率提升30%以上。該平臺的智能化為宣武醫院開展各類各類阿爾茨海默病的篩查、診斷和治療研究提供了極大便利。未來，宣武醫院將繼續基于腦研究科研計算平臺，加速高水平腦疾病診療技術的研發和應用，為全球腦健康研究貢獻重要成果。
