之前從沒有這么多的人類心臟信息被收集儲存
倫敦的醫(yī)生們已經(jīng)在電腦里以數(shù)據(jù)形式儲存了1600個人類心臟,。目的是通過比較心臟的詳細信息和患者的基因來開發(fā)新的治療方法。這個最新的研究項目需要儲存使用龐大的數(shù)據(jù)信息,。
這是一波新興的“大數(shù)據(jù)”探險,,試圖從大數(shù)據(jù)中得出研究結(jié)果。
Hammersmith醫(yī)院的醫(yī)學(xué)研究委員會臨床科學(xué)中心的科學(xué)家們掃描了1600位患者的心臟3D視頻和并采集了他們的基因,。主持這項心臟研究的Declan O'Regan博士說:與傳統(tǒng)的小樣本持續(xù)數(shù)年的臨床研究試驗相比,,這種新方式可以發(fā)現(xiàn)更多的潛在信息。 他接著說:人類的基因和心臟病有著非常復(fù)雜的關(guān)聯(lián),,我們?nèi)匀辉谘芯克鼈兊年P(guān)聯(lián),。通過得到真實清晰的心臟3D影像,我們希望能對心臟病的病因和影響有更好的理解,,并對合適的病人在合適的時間里給予合適的藥物,。
微小癥狀
儲存如此多的心臟信息是為了用于比較并得出導(dǎo)致心臟病的常見原因,。O'Regan博士認為這類分析研究方法將成為將來醫(yī)學(xué)界的常規(guī)。
通常有一些早于疾病發(fā)生的微小的癥狀,,很難被發(fā)現(xiàn),,甚至我們不知道發(fā)現(xiàn)了什么。電腦可以非常敏銳地先于得病之前捕捉到這類微小癥狀,。
平方公里射電陣(SKA)收集到的數(shù)據(jù)將達到當前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)年流量的150倍,。
大數(shù)據(jù)概念正在覆蓋諸多科學(xué)領(lǐng)域,需要涉及非常龐大的數(shù)據(jù),。
位于劍橋的歐洲生物信息研究所(EBI)已經(jīng)儲存了數(shù)萬種動植物的全套基因代碼,。數(shù)據(jù)量相當于5000多臺個人電腦的空間。
為了發(fā)現(xiàn)人類思維是如何工作的,,南加州大學(xué)的神經(jīng)影像信息研究所的學(xué)者們已經(jīng)儲存了30000張詳細的大腦3D掃描,,占據(jù)了相當于1萬臺個人電腦的空間。
座落于非洲和澳洲的平方公里射電陣一年收集的數(shù)據(jù)量達3*1014臺電腦的空間,。這是當前互聯(lián)網(wǎng)全年流量的150倍,。
數(shù)據(jù)革命
在圣何塞召開的美國科學(xué)促進協(xié)會(AAAS)會議上,研究者們討論了如何儲存和進一步篩選如此龐大的數(shù)據(jù),。
按照歐洲生物信息學(xué)研究所(EBI)的Ewan Birney教授的說法,,大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為科學(xué)研究的新方式。 “突然間,,我們不必害怕測量很多很多的事物——例如人類,、海洋和宇宙,因為我們確信我們能夠采集那些數(shù)據(jù)并從中獲取答案,?!彼嬖VBBC。
僅加州一項有關(guān)詳細掃描人類大腦通路的研究項目,,就相當于10000臺個人電腦的空間,。
儲存價格的下降有助于大數(shù)據(jù)的發(fā)展,但對于即將到來的海嘯般增長的信息需求,,人們顯然還沒有找到更好的壓縮和儲存方案,。
還有一個問題是怎樣組織和標志數(shù)據(jù)。如同圖書管理員通過書籍類型或作者來分類管理圖書一樣,,這個新興科學(xué)正在開發(fā)如何邏輯性地分類數(shù)據(jù),,以便研究團隊找到他們所需要的數(shù)據(jù)。但當考慮到數(shù)以萬億計的龐大數(shù)據(jù)并涉及復(fù)雜的科學(xué)領(lǐng)域,,此任務(wù)遠比圖書管理更復(fù)雜,。
英國生物技術(shù)和生物科學(xué)研究委員會(BBSRC)在AAAS會議上宣布出資745萬英鎊用于規(guī)劃大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)如同顯微鏡的發(fā)明一樣重要,,科學(xué)家通過這一強而有力的新工具來研究未被發(fā)現(xiàn)的錯綜復(fù)雜的自然過程,。
接近全知
那些涉及大數(shù)據(jù)的研究將引領(lǐng)諸多科學(xué)領(lǐng)域改變研究方式。他們意識到進一步接近了知識的極限,。原來通過有限的大腦和想象來知曉宇宙,,現(xiàn)在這是一個的更好的辦法。
照歐洲生物信息學(xué)研究所的Paul Flicek說法,,大數(shù)據(jù)將會揭開重要研究道路的面紗,。“科學(xué)研究并不總能讓你有重大發(fā)現(xiàn),,發(fā)現(xiàn)你能發(fā)現(xiàn)的,。但有了大數(shù)據(jù),我們會發(fā)現(xiàn)新事物,,并可以預(yù)知我們會發(fā)現(xiàn)什么,。這是一個開放性的問題?!彼嬖VBBC,。
用新方法管理和分析這些數(shù)據(jù),是科學(xué)家們所面臨的新挑戰(zhàn),。僅僅收集數(shù)據(jù)并不能解決任何問題,。
正確地組織管理大數(shù)據(jù)可以讓科學(xué)家識別自然界的常見的微小事件,而這種微小事件對我們的生活卻有巨大影響,。希格斯玻色子(上帝粒子)就是通過這個方法被發(fā)現(xiàn)的,。
“我們不打算減慢新數(shù)據(jù)的生成,”Flicek教授說道:“已經(jīng)證明的是我們可以生產(chǎn)這些數(shù)據(jù),,我們能排列基因組,。我們不會止步,很多激動人心的結(jié)果將被揭曉,?!?/p>
“我們可以學(xué)習(xí)新事物,能看到過去前所未見的事物,?!?/p>
附:希格斯玻色子,是粒子物理學(xué)標準模型預(yù)言的一種自旋為零的玻色子,。物理學(xué)家希格斯提出了希格斯機制,。在此機制中,希格斯場引起自發(fā)對稱性破缺,,并將質(zhì)量予規(guī)范傳播子和費米子,。希格斯粒子是希格斯場的場量子化激發(fā),它通過自相互作用而獲得質(zhì)量,。2012年7月2日,,美國能源部下屬的費米國家加速器實驗室宣布,,該實驗室最新數(shù)據(jù)接近證明被稱為“上帝粒子”(The God Particle)的希格斯玻色子的存在。 2013年3月14日,,歐洲核子研究組織(European Organisation for Nuclear Research)表示,,先前探測到的新粒子是希格斯玻色子。2013年10月8日,,諾貝爾物理學(xué)獎在瑞典揭曉,,比利時理論物理學(xué)家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學(xué)家彼得·希格斯因希格斯玻色子的理論預(yù)言獲獎。