之前從沒(méi)有這么多的人類心臟信息被收集儲(chǔ)存
倫敦的醫(yī)生們已經(jīng)在電腦里以數(shù)據(jù)形式儲(chǔ)存了1600個(gè)人類心臟,。目的是通過(guò)比較心臟的詳細(xì)信息和患者的基因來(lái)開(kāi)發(fā)新的治療方法,。這個(gè)最新的研究項(xiàng)目需要儲(chǔ)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(xiǎn),,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(huì)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(xiàng)心臟研究的Declan O'Regan博士說(shuō):與傳統(tǒng)的小樣本持續(xù)數(shù)年的臨床研究試驗(yàn)相比,,這種新方式可以發(fā)現(xiàn)更多的潛在信息。 他接著說(shuō):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(guò)得到真實(shí)清晰的心臟3D影像,,我們希望能對(duì)心臟病的病因和影響有更好的理解,并對(duì)合適的病人在合適的時(shí)間里給予合適的藥物,。
微小癥狀
儲(chǔ)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(jiàn)原因,。O'Regan博士認(rèn)為這類分析研究方法將成為將來(lái)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(dá)到當(dāng)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(chǔ)存了數(shù)萬(wàn)種動(dòng)植物的全套基因代碼,。數(shù)據(jù)量相當(dāng)于5000多臺(tái)個(gè)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(chǔ)存了30000張?jiān)敿?xì)的大腦3D掃描,,占據(jù)了相當(dāng)于1萬(wàn)臺(tái)個(gè)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(dá)3*1014臺(tái)電腦的空間,。這是當(dāng)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(kāi)的美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)(AAAS)會(huì)議上,研究者們討論了如何儲(chǔ)存和進(jìn)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(shuō)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(cè)量很多很多的事物——例如人類,、海洋和宇宙,因?yàn)槲覀兇_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(xiàng)有關(guān)詳細(xì)掃描人類大腦通路的研究項(xiàng)目,,就相當(dāng)于10000臺(tái)個(gè)人電腦的空間,。
儲(chǔ)存價(jià)格的下降有助于大數(shù)據(jù)的發(fā)展,但對(duì)于即將到來(lái)的海嘯般增長(zhǎng)的信息需求,,人們顯然還沒(méi)有找到更好的壓縮和儲(chǔ)存方案,。
還有一個(gè)問(wèn)題是怎樣組織和標(biāo)志數(shù)據(jù)。如同圖書(shū)管理員通過(guò)書(shū)籍類型或作者來(lái)分類管理圖書(shū)一樣,,這個(gè)新興科學(xué)正在開(kāi)發(fā)如何邏輯性地分類數(shù)據(jù),,以便研究團(tuán)隊(duì)找到他們所需要的數(shù)據(jù)。但當(dāng)考慮到數(shù)以萬(wàn)億計(jì)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(yuǎn)比圖書(shū)管理更復(fù)雜,。
英國(guó)生物技術(shù)和生物科學(xué)研究委員會(huì)(BBSRC)在AAAS會(huì)議上宣布出資745萬(wàn)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(guò)這一強(qiáng)而有力的新工具來(lái)研究未被發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)綜復(fù)雜的自然過(guò)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(shí)到進(jìn)一步接近了知識(shí)的極限。原來(lái)通過(guò)有限的大腦和想象來(lái)知曉宇宙,,現(xiàn)在這是一個(gè)的更好的辦法,。
照歐洲生物信息學(xué)研究所的Paul Flicek說(shuō)法,大數(shù)據(jù)將會(huì)揭開(kāi)重要研究道路的面紗,?!翱茖W(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(huì)發(fā)現(xiàn)新事物,并可以預(yù)知我們會(huì)發(fā)現(xiàn)什么,。這是一個(gè)開(kāi)放性的問(wèn)題,。”他告訴BBC,。
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(wèn)題,。
正確地組織管理大數(shù)據(jù)可以讓科學(xué)家識(shí)別自然界的常見(jiàn)的微小事件,,而這種微小事件對(duì)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(guò)這個(gè)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(shuō)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(huì)止步,,很多激動(dòng)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(guò)去前所未見(jiàn)的事物?!?/p>
附:希格斯玻色子,,是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)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(jī)制,。在此機(jī)制中,,希格斯場(chǎng)引起自發(fā)對(duì)稱性破缺,并將質(zhì)量予規(guī)范傳播子和費(fèi)米子。希格斯粒子是希格斯場(chǎng)的場(chǎng)量子化激發(fā),,它通過(guò)自相互作用而獲得質(zhì)量,。2012年7月2日,,美國(guó)能源部下屬的費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室宣布,,該實(shí)驗(yàn)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(cè)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(jiǎng)在瑞典揭曉,,比利時(shí)理論物理學(xué)家弗朗索瓦·恩格勒和英國(guó)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(jiǎng)。