古人类|?Aurora 21 超级计算机的超强能力新疆维吾尔自治区|塔里木盆地

【古人类|?Aurora 21 超级计算机的超强能力】

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Aurora 21 超级计算机将为预测天气、追踪宇宙演化以及了解新药物如何与人体相互作用等多种任务执行计算要求高的模拟。这不是一个没有帮助的人可以辨别的。这就像查看纽约市的道路、地铁线路、空中交通和航线，并试图了解每个人的去向。幸运的是，这只是高性能计算机的工作。很多年前一直致力于 Aurora 21 计划的史蒂文斯开玩笑说，超级计算机不会因为研究数百万张图像而感到无聊，这很有帮助。 “我们需要这种白痴般的大脑来理解真正的大脑” 。
超越结构图不过，结构图只是故事的一部分。 Kasthuri 说，只需要一张街道地图，你就永远不会真正知道交通可能在哪里增加或为什么会增加。同样，大脑的结构只是一个起点。 Kasthuri 希望将结构图与合作者的大脑电活动图或“交通”图结合起来，看看两者如何共同影响一个人的学习和为。许多疾病，例如自闭症和精神分裂症，很可能源于神经元结构的异常。如果成功，该技术可能会在医疗领域掀起波澜。马萨诸塞州总医院的放射科医生、人类连接组项目的研究Susie Huang说， “许多疾病，如自闭症和精神分裂症，很可能源于神经元结构的异常。 “我们诊断疾病的很多方法都是在显微镜下观察” ，然后说， “好吧，这些细胞发生了改变，所以你得了这种疾病” 。但是 MRI 和其他当前的脑成像方法过于粗糙，无法轻易确定此类异常。他们不能将因果联系在一起。大脑的细粒度地图可以改变这种状况，并帮助医生诊断精神疾病，甚至可能预测它们。提供的支持了解更多不断变化的领域对于哥伦比亚大学的 Rafael Yuste 等其他神经科学家来说，最令人兴奋的部分不是地图本身，而是国家神经科学实验室如何改变该领域。 “神经科学的运作一直有点像夫妻店” 。小型实验室在预算和可以开发的工具范围内工作。但最近，它开始超越这种模式。 Kasthuri 说，神经科学已经悄然演变成一个大数据领域——“直到五、十年前，我们才意识到它是一个社区。 ”其他领域也不得不应对类似的成长烦恼。几十年前，随着世界各地的研究人员开始从大型天文台和粒子加速器获取数据，这是物理学领域发展的一个阶段。现在， Yuste 和 Kasthuri 相信，神经科学也需要扩大规模。
Aurora 21 将有助于促进这种转变。在物理学等其他领域也发生过这种情况，在这些领域中，大量、昂贵的工具通过在机器上分享时间来推动科学家们更多地合作，以获得他们发现的潜力。在这个过程中，这些合作以一种单独的机器或数百名独立科学家永远无法做到的方式推动了该领域的发展。Yuste 希望这是更多协作和雄心勃勃的神经科学的开始。 Yuste 领导的团队在一次讨论该领域未来的会议上首次提出了大脑活动的详细地图。他认为神经科学的圣杯是破解神经密码——也就是说，读取大脑中每个神经元的活动并将该活动映射到行为上。这是一个与 Kasthuri 的连接组不同但范围相似的目标。 “很多人都非常挑剔， ”尤斯特回忆道。 “他们说你做不到——那是不可能的。 ”然后，他说，人类基因组计划的先驱之一乔治·丘奇从他旁边的座位上站了起来。丘奇说他以前听过这些批评。人们对人类基因组计划也说过类似的话，但他们错了。 Yuste 说那是谈话转移的时候。丘奇对他的角色更为谦虚。 “我不是那种会扭动手臂的人， ”丘奇说。 “我在旗杆上跑了很多东西，如果没有人敬礼，我就会把尾巴夹在两腿之间溜走。 ” 但他说现在正是这个时刻。技术、兴奋、雄心——它们都在那里。 Taufer 说，尽管美国和中国之间存在激烈的竞争，但最终超级计算机时代不是关于任何一个国家或任何一个项目，而是关于科学的多样性。 “我看着这台机器，我看到了解决方案的关键。 ”接收有关即将推出的 NOVA 计划和相关内容的电子邮件，以及通过科学视角对时事进行的专题报道。
Yuste 和 Church 支持了最终耗资数十亿美元的 BRAIN Initiative ，这是奥巴马时代的一项重大挑战，旨在资助试图了解大脑如何工作的研究。 Yuste 和 Kasthuri 的大脑绘图工作只是该计划启动的两个“不可能”项目。 “这并不完全相似，但我经常想到登月计划， ”Kasthuri 说。他想到了 1969 年第一批宇航员登陆月球时，美国宇航局科学家的平均年龄如何只有 28 岁，以及这一挑战如何让一代科学家着迷。 Kasthuri 无法确定他的项目将如何进行。在某些方面，它可能会失败，他笑着说。 “它看起来巨大而具有纪念意义。很多这样的事情都行不通， ”他补充道。 “这就是尝试做一些非常困难的事情的本质。 ” 但他的灵感来自于激发他想象力的挑战。对于高性能计算科学家 Taufer 来说，像 Aurora 21 这样的超级计算机为现实生活中不存在的可能性打开了大门——测试医学、基础设施甚至武器的能力，而无需担心成本、安全和道德问题限制现实生活中的实验。但尽管可能性很大，但 Taufer 强调这些应用程序将进入我们的日常生活，从预测天气到评估我们老化桥梁的安全性以及对抗阿尔茨海默氏症等常见疾病。