专访嘉宾:中国科学院北京基因组所研究员 胡松年
中国科学院计算机网络信息中心超级计算机中心副研究员 金钟
主 持 人:赵效民
赵效民:各位观众大家好,欢迎收看《走进超级计算机》系列视频节目,我是至顶网的副主编赵效民,也是这期节目的主持。今天我们谈的话题是跟我们每个人息息相关的,我们用一个非常著名的电视连续剧《康熙大帝》的主题曲,就是“我真的好想再活500年”。其长命百岁一直是中国人长久追求的一个梦想,从古代帝王到现在很多人希望我们是不是活的更长一点。我们今天的话题跟我们生命息息相关的,为此我们请到了两位嘉宾,分别是中国科学院北京基因所研究员胡松年先生。
胡松年:大家好。
赵效民:另外一位是中科院超算中心应用专家金钟先生。
金钟:大家好。
赵效民:我们今天的话题是超算与生命科学,那么我们先有请胡松年先生给我们解释一下什么是生命科学?刚才我举的例子是不是打杂的?我想要再活500年跟生命科学有多大关系呢?
胡松年:可能从500年感觉上是遥不可及,是神话的东西,但是其实从现代的科学来,从生命科学来研究的话,不管我做动物、还是做植物,其实最终的研究目的是使人活得更好,我们说生命科学到底做什么?其实最终的目的就是服务于人类,服务于健康。而且它的目标不仅仅说让大家活500年,而是要活得很好,要有质量,所以我们经常说做植物为什么要研究水稻?为什么要研究小麦?就是让它更有营养、更高产。为什么要研究微生物?因为我们对影响人的很多种传染病,像非典这种都有很好的预防措施。虽然生命科学对我们来说零零总总,归根到底就是最终为大家的健康来服务的。
赵效民:我们能不能列举一下目前中科院在生命科学这个领域主要的研究方向和取得的进展?
胡松年:不光是中科院,包括高校、整个国家的趋势,其实生物领域因为本身的研究方向就非常非常的大,然后我们经常说生物领域到底是什么?只要不是石头,只要生命体里面有DNA、RNA都是我们研究的对象,从整体的研究方向来看主要分成几个方面:一个方面是和人类健康相关的,包括现在只要花一千美元就可以自己把基因组做出来了,身份证一扫描都就有我自己的基因组信息,会对我们个体的医疗有更大的帮助。
赵效民:怕泄密?
胡松年:对。另外一方面就是像水稻,让它产量更好、口味更好,这样的话对大家的健康更有利。
赵效民:这算不算转基因食品?
胡松年:其实还是不太一样的,转基因是一个很敏感的话题,大家经常会说我怎么吃了一个水稻里面结果里面有一个比目鱼的基因在里面,或者有一个杀虫子的基因在里面,大家都会非常的紧张。其实从转基因的角度来讲,我们举一个很简单的例子,我一个桃和梨嫁接起来大家认为它是转基因吗?可能很多人不认为是转基因,老祖宗一直这么做,但是从分子的角度来讲,他是更大范围的转基因,其实更大范围的转基因,争论就是对人体或者对环境的影响如何?我想更多的是在对转基因的规范性和长期的检测性上来做。但是从总体上来说的话它尤其对人类食品、尤其是对产量的提高等等还是有很大重要的战略意义。
另外一个超算这个学科交叉性是非常非常强的,因为今天大家都在讲超算,我们非常高兴有这个机会,为什么?因为超算对我们来讲,尤其我的专业是研究基因组,研究人的基因组,研究水稻的基因组,我们是什么?我们是种水稻的,超算是什么?对于我们来说就是蒸米饭的锅,我没有这个锅我就得吃生米,我就没有办法吃饭,必须用这个“锅”才能对我做出来的东西进行后续的研究,所以其实也很高兴现在鼓励学生更加重视超算的重要性。
赵效民:您刚才进出了我们这个话题,超算对生命科学的关系。从研究人员的角度来讲,您怎么看待超算对于我们做生命科学研究的帮助?我们也知道金先生也是负责中科院超算中心的应用,听听金先生怎么看待我们的超算中心,我们超算如何更好的为科研人员提供应用的服务呢?
金钟:首先我觉得超算中心就是说生命科学它作为一个21世纪当中人类最重要的一门科学,它不仅仅是在它自己的领域当中有非常重要的地位,那么对于我们超级计算机的应用来讲,它也是非常非常重要的一个领域。我们可以看到,对中国来说,我们现在有一个非常大的超级计算机研究计划,包括应用的一些项目在里面,那么生命科学始终都是我们最重要的领域之一,我们看过了自己,再看世界上超算做的比较好的,像美国,美国有很多的超级计算机,我们知道在最新一期发布的TOP500上面,TOP500是世界上最快500台超级计算机的排行榜,美国大概在上面占了50%多一点的份额,那么他的机器里面大概可能最重要的领域之一也是生命科学。那么还有像欧洲,欧盟也有大概四、五个这样大的超算中心,他的一台机器也是作为重要应用领域的研究。那么回过头来看日本,大家都知道最新的一期TOP500上,日本的“K”,非常快的一台机器,恰好我之前访问了他所在的机构,当时介绍的时候它也有专门的这样一个研究生命科学的机构,在它超算中心的机构里面,专门做生命科学的研究,它在这上头,研究计算机之初设定五大战略领域,生命科学也是他非常重要的领域。从计算的特质来讲,可能我们从这种传统的化学手段走过来,在分子层面研究计算生物这样的研究,还有一些像胡老师所做的基因组研究,他们用基因组学的角度在更高的层次上面进行一些科学研究的工作。那么超算在里面发挥了非常大的作用。可以说我们现在无论从分子层面上的计算来讲,还是对于基因组学级别的研究来说,我们知道像基因组学有大量的数据,现在的数据基本上他的量级是在几十T,上百T,甚至于因为它是一个呈爆炸增长的过程,在这个级别上应该说如果没有超级计算机,这个工作完全没有办法进行。这个就像是如果我们生活当中没有电,我们的生活就变的一团糟一样的道理。
赵效民:打断一下,我想解释一下50T是什么概念?现在大家很清楚的知道有50GB的蓝光DVD的版本,50T基本上就是您得买一千多张盘的容量,你要买一千多张蓝光DVD放在家里会占用不少的空间。那么请金先生明确的告诉我们超算对于生命科学的帮助。我就不太明白,胡先生给我们讲一下,我这么一个人体里面包含了很多细胞,需要多大运算量把人算清楚?
胡松年:实际上是这样,人一般有30亿个碱基排列起来,但是这样一个特点这是你的基本单元,每个细胞里面都有这么一套东西——
赵效民:每个细胞里面都有这么一个?