IBM超级计算机助科学家创建大脑数字3维模型
【赛迪网讯】近日，IBM和洛桑理工学院（The Ecole Polytechnique FédéraledeLausanne，EPFL）宣布了一项重要的联合研究行动——“蓝色大脑计划”，该计划将把对大脑研究推向新的高度。今后两年，来自两家组织的科学家将一起工作，利用IBM的网络服务器“蓝色基因”（BlueGene）超级计算机的超强计算能力，来创建人类大脑最大和最复杂的部分——新大脑皮层回路的详细模型。科学家们希望，通过将计划逐步扩展到大脑的其他部分，最终建造出整个人脑精确的计算机模型。
人类对于大脑如何运转知之甚少。利用数字模型，科学家可以模拟分子水平的大脑运转，能够清楚地显示出内部处理流程，如思考、理解和记忆。科学家还希望理解大脑中的部分回路如何以及为什么导致大脑失常，这被认为是某些精神病的原因，如孤独症、精神分裂症和抑郁症。
洛桑理工学院的教授，负责执导这一项目的亨利·马克莱姆（HenryMarkram）透露：“模拟细胞层次的大脑是一项艰巨的任务，需要考虑成千上万的参数。IBM在生物模拟领域的经验无可匹敌，并具备世界上最先进的超级计算技术。有了这些资源和技术的强强联合，我们才着手启动神经系统科学领域最雄心勃勃的研究计划。”
洛桑理工学院大脑和心智学院（Brain andMindInstitute）由马克莱姆创办，积累了10多年的研究和湿试验室数据，已被整理纳入世界上最全面的有关新大脑皮层微观结构的经验数据库中。
IBM的研究者将发挥其模拟复杂生物系统的丰富经验，帮助把这些数据转换为大脑的数字3维模型，模拟大脑内部高速的电化学反应。模型运行在4台“蓝色基因”超级计算机上，将以前所未有的精确度3维模拟大脑的运转。
蓝色基因是迄今为止世界上最快的超级计算机系统，使科学研究在计算能力上达到空前的水平。IBM公司研究中心副总裁塔克·阿哥拉哇拉（TilakAgerwala）表示，“真正关键的并不是计算能力本身，而是如何将它应用到科学、工程和实务中，推动创新和发明。”
据马克莱姆预测，运用蓝色基因超级计算机进行实时实验，必将大大加速脑研究的进程。“计算机形成精确的大脑模拟后，主体实验前的实验准备和布置将走出实验室，在硅片中完成。有了确定的模拟，我们预测，过去湿试验室一天的研究量在蓝色基因上几秒钟就可完成。”
落户在洛桑理工学院的计算机系统，约占四个冰箱的地面空间，处理速度峰值不低于22.8兆浮点运算/秒（22.8teraflops），从而成为世界上最强大的超级计算机。
项目第一阶段是对新皮层进行软件复制。新皮层约占人脑总重量的85％，支配语言、学习、记忆和复杂思考等认知功能。精确复制新皮层是整个大脑模拟过程中至为关键的第一步，它还将在大脑功能的遗传、分子和认知水平之间提供链接。随后的几个阶段，将进一步扩大模拟区，从其它脑区的回路，最终扩展到整个大脑。
作为与IBM的协议的一部分，蓝色基因的部分时间将用于其它艰巨的研究项目。其中一个项目是，IBM苏黎世研究实验室（ZurichResearchLab）的研究员将与洛桑理工学院复杂物理和纳米结构物理研究所（Institute of Complex MatterPhysicsandNanostructurePhysics）科学家一道，研究后CMOS半导体技术，如碳纳米管，继续寻求更小的半导体和微芯片。
在其它领域，洛桑理工学院研究员将运用蓝色基因探索血浆生成能量的方法，而另一支研究团队将运用它研究蛋白质的折叠，及其在克雅氏病（疯牛病）和其它疾病中的作用。
