北京2020年10月28日 /美通社/ -- “這就是課題組的全部研究成果。”科學(xué)家打開他的抽屜，里面塞滿了移動(dòng)硬盤，這讓徐姚晨很是驚訝。將數(shù)據(jù)中心藏在抽屜里，顯然存在安全風(fēng)險(xiǎn)，至少應(yīng)該進(jìn)行異地備份，而且如此“分散堆放”的存儲(chǔ)介質(zhì)，也不利于后續(xù)在線的研究分析。

從抽屜里的數(shù)據(jù)中心開始

這是15年前的“故事”，徐姚晨現(xiàn)任中科院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心信息建設(shè)與運(yùn)維部主管，他所在的研究所更是大有來頭。中科院生化與細(xì)胞所是中國生命科學(xué)領(lǐng)域，最具科研實(shí)力、最具影響力的國立研究機(jī)構(gòu)之一，曾經(jīng)成功破解牛胰島素拆分、合成的科學(xué)難題，這也可能是新中國成立后，最早接近諾獎(jiǎng)的一項(xiàng)研究成果。

回到文章開篇所述，“抽屜里的數(shù)據(jù)中心”確實(shí)已經(jīng)稍顯原始。雖然55年前，中國的前輩科學(xué)家僅依靠分液漏斗、三頸反應(yīng)瓶，就可人工合成牛胰島素，但現(xiàn)在“抽屜里的數(shù)據(jù)中心”，顯然在制約后輩科學(xué)家的工作效率。

“2006年，上海生命科學(xué)研究院（2016年，上海生命科學(xué)研究院從中科院生化與細(xì)胞所獨(dú)立）建立了第一套300GB的存儲(chǔ)系統(tǒng)，這已經(jīng)是當(dāng)時(shí)生命科學(xué)領(lǐng)域，較先進(jìn)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。”徐姚晨回憶當(dāng)時(shí)的起步略有感慨。現(xiàn)在來看，300GB的存儲(chǔ)容量確實(shí)小了一些，主流筆記本的硬盤配置也不只如此，甚至1TB移動(dòng)硬盤的價(jià)格，還不到300元，但300GB的存儲(chǔ)就是研究所“平臺(tái)思維”的開始。

一花一世界

“目前，研究所數(shù)據(jù)中心的容量已經(jīng)達(dá)到10PB，而且?guī)缀跞坎捎美顺钡脑O(shè)備。”徐姚晨將話跳至10余年后。而從GB到PB不僅是兩個(gè)數(shù)量級的差異，這更代表了IT技術(shù)與生命科學(xué)的深度融合。

其實(shí)，2010年是一個(gè)重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，生物科學(xué)的試驗(yàn)手段和試驗(yàn)設(shè)備，在此后均出現(xiàn)大規(guī)模更新?lián)Q代。當(dāng)然，此時(shí)需要采集的研究數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。而這背后，更隱含著對存儲(chǔ)空間、I/O性能、高并發(fā)性能的更高訴求，以及設(shè)備管理、子系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理等諸多問題。

這又是一個(gè)相對專業(yè)的話題。生物科學(xué)被譽(yù)為“21世紀(jì)的科學(xué)”，細(xì)胞生物學(xué)又是生命科學(xué)研究的最前沿領(lǐng)域。通過研究細(xì)胞的生命活動(dòng)過程、基因調(diào)控，以及細(xì)胞與微環(huán)境的關(guān)系，即可了解細(xì)胞的健康活動(dòng)和發(fā)育過程。解答人類壽命到底可以延長多久？是什么控制著器官再生？為什么人類基因會(huì)如此之多？等一系列問題。

所謂一花一世界，大致就可描述科學(xué)家對細(xì)胞的研究。因?yàn)轱@微成像、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)檢測，均會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，而中科院生化與細(xì)胞所正是基于對上述課題的研究，決定進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備采購，以數(shù)字化技術(shù)提升為細(xì)胞研究提速。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)也必須分層

問題也是由此而來。

這里有必要對中科院生化與細(xì)胞所，再進(jìn)行詳細(xì)介紹。研究所下設(shè)數(shù)十個(gè)實(shí)驗(yàn)室，研究方向涵蓋：基因調(diào)控、RNA、表觀遺傳學(xué)；蛋白質(zhì)科學(xué)；細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；細(xì)胞與干細(xì)胞生物學(xué)；癌癥和其它重大疾病機(jī)理等五大前沿領(lǐng)域。

也就是說，研究所的存儲(chǔ)平臺(tái)峰值時(shí)，需同時(shí)支撐超過70個(gè)課題組，近1000多名用戶。而且課題組的研究方向不一樣，試驗(yàn)手段不一樣，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)類型也不一樣，調(diào)用和分析數(shù)據(jù)的方法更不一樣。

“科學(xué)家對計(jì)算和存儲(chǔ)一直十分挑剔。”徐姚晨開始解釋他的工作。可以想象，科學(xué)家經(jīng)過幾天不眠不休，將小鼠數(shù)字化，而一旦數(shù)據(jù)丟失，所有的研究成果都將付諸東流。“所以，我們的工作就是讓科學(xué)家安心于科研。”

經(jīng)過與浪潮解決方案專家的聯(lián)合研究，一套涵蓋計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)、虛擬化、安全、備份等多種IT設(shè)備，可服務(wù)數(shù)據(jù)全生命周期的存儲(chǔ)解決方案，已經(jīng)部署于中科院細(xì)胞所，而且此解決方案已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“分層”，即特定的需求黏性聯(lián)接特定的產(chǎn)品，這樣冷、熱數(shù)據(jù)可以分層存儲(chǔ)使用，系統(tǒng)效率大幅度提升。

具體而言，在核心業(yè)務(wù)方面，浪潮存儲(chǔ)提供了由多套統(tǒng)一存儲(chǔ)構(gòu)建的統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源池，用于承載生物細(xì)胞分析和研究的核心業(yè)務(wù)。浪潮存儲(chǔ)基于iTurbo智能引擎技術(shù)，可以智能感知前端Lustre高性能計(jì)算業(yè)務(wù)的I/O負(fù)載，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能調(diào)度和智能管理，讓百萬級IOPS在存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)自由流動(dòng)，大幅提升細(xì)胞研究的數(shù)據(jù)處理效率。

面對海量實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，浪潮存儲(chǔ)提供了分布式存儲(chǔ)平臺(tái)。基于分布式全對稱架構(gòu)，不僅能保證所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一致性，而且隨著細(xì)胞研究數(shù)據(jù)量的增加，還可以靈活擴(kuò)展存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，最大可擴(kuò)展至EB級，輕松容納海量實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。同時(shí)，浪潮分布式存儲(chǔ)還能以一套存儲(chǔ)并發(fā)提供文件、塊、對象，以及大數(shù)據(jù)四種存儲(chǔ)服務(wù)，滿足文件共享、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等不同業(yè)務(wù)的訪問需求。

浪潮對需求的理解會(huì)說話

這里再插播一個(gè)小故事。數(shù)年前，浪潮推出分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，徐姚晨看到新聞很是激動(dòng)，彼時(shí)本土科技企業(yè)尚無人推出類似產(chǎn)品，但徐姚晨又暫時(shí)無法說服他的同事，因?yàn)榭茖W(xué)研究可以永遠(yuǎn)鼓勵(lì)創(chuàng)新嘗試，但支撐科學(xué)研究又不允許他去嘗試。

現(xiàn)在已經(jīng)時(shí)過境遷。如今的本土存儲(chǔ)系統(tǒng)，更像一個(gè)既會(huì)賺錢，又愛家庭的男人。因?yàn)樗麄兊漠a(chǎn)品會(huì)說話，浪潮已經(jīng)具有從軟件到硬件的全棧自研能力，也因?yàn)樗麄儗τ脩粜枨蟮睦斫飧鼤?huì)說話，所有特定需求都會(huì)得到滿足。

其實(shí)，浪潮一直與國內(nèi)多家高校和研究所，保持著緊密的合作。這也使其有機(jī)會(huì)接觸到更前沿的應(yīng)用需求，研制出更具創(chuàng)新價(jià)值的產(chǎn)品功能。舉例說明，基于與復(fù)旦大學(xué)在腦科學(xué)領(lǐng)域的合作，浪潮形成了“軟拷貝”技術(shù)；基于與清華大學(xué)在RUSH腦成像領(lǐng)域的合作，浪潮存儲(chǔ)提供了成熟的“回收站”技術(shù)。此外，浪潮在存儲(chǔ)領(lǐng)域首創(chuàng)的零拷貝、閃搜索等技術(shù)，也都源自于科研院所的合作。

而回到中科院生化與細(xì)胞所的應(yīng)用，IT系統(tǒng)正在成為研究所之“膽”。浪潮存儲(chǔ)為細(xì)胞研究配置了，業(yè)界首創(chuàng)的文件系統(tǒng)級別的回收站功能，防止多人操作同一源數(shù)據(jù)時(shí)，重要文件誤刪除。同時(shí)通過糾刪碼+副本的方式，進(jìn)一步為數(shù)據(jù)提供保護(hù)。

而在數(shù)據(jù)保護(hù)方面，浪潮存儲(chǔ)為中科院細(xì)胞所提供了備份軟件、浪潮磁帶庫相結(jié)合的數(shù)據(jù)備份方案，采用LAN FREE和LAN備份方式實(shí)現(xiàn)集中、統(tǒng)一、快速、自動(dòng)的數(shù)據(jù)備份，降低數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。

也正是基于上述解決方案，正是基于浪潮與研究所的合作，“動(dòng)物復(fù)雜性狀的進(jìn)化解析與調(diào)控”等一批重點(diǎn)科研項(xiàng)目，得以順利進(jìn)行。“而這些項(xiàng)目，正是科學(xué)家原本在計(jì)算與存儲(chǔ)方面不敢做，也做不動(dòng)的課題。”徐姚晨最后說。