解碼生命藍圖，以算力重塑基因未來

地球上每一個生命的藍圖都蘊藏于DNA之中。而如何理解這段基因密碼，不僅關乎醫學診斷與疾病治療，更牽動整個生態系統的存續與平衡。

自20世紀60年代DNA雙螺旋結構揭示以來，生物學進入分子時代。五十載光陰中，分子遺傳學、免疫學、細胞生物學等新興學科不斷涌現，生命之謎被逐步揭開。

進入21世紀后，我們邁入“后基因組時代”，研究重點從基因測序轉向功能解析與系統整合。

2018年，一項涉及全球生態的宏大項目——“地球生物基因組計劃”（Earth BioGenome Project，EBP）正式啟動，旨在全面解碼地球生物的基因圖譜。

作為EBP的英國部分，Wellcome Sanger威康桑格研究所（以下簡稱桑格研究所）發起了“生命之樹計劃”，目標是對不列顛及愛爾蘭群島的7萬個物種進行基因組測序。

盡管研究范圍聚焦英國，其數據卻具有全球意義——目前，該研究所貢獻了EBP項目中超過70%的基因組數據，所有數據均向全球研究者開放。

然而，要真正釋放這些基因數據的價值，離不開強大的計算能力支撐。

以現代基礎架構

解碼生命之謎

隨著測序物種不斷擴展、數據量呈指數級增長，傳統的分析方式已難以應對日益復雜的基因解析任務。

正是在這一背景下，高性能計算與智能系統成為推動基因研究從“讀取”走向“理解”的關鍵力量。

為充分發揮現代算力與基礎架構在解碼生命密碼方面的潛力，威康桑格研究所與戴爾科技集團建立了長期且深入的合作關系。多年來，研究所持續依托戴爾的高性能計算解決方案，推動多項開創性基因組研究的開展。

目前，桑格研究所的本地數據中心已管理超過100PB的精選基因數據，如何高效管理這一龐大資源并充分挖掘其科研價值，已成為研究所面臨的核心課題。

與此同時，基因組測序的復雜性要求計算基礎設施的變革性進步，部分物種的研究基因組的復雜性極高。

例如槲寄生生物，其基因組規模是人類基因組的30倍。解析這樣的生命密碼，亟需前所未有的高性能計算架構。

正因如此，桑格研究所準備進一步擴大合作，引入戴爾先進的計算基礎設施，以推動基因組測序與組裝走向更高精度與更快速度。

打破不可能的界限

實現基因解碼飛躍

該項目由研究所信息學支持小組負責人Peter Clapham博士領導，管理超過5萬個高性能計算核心，而搭載英特爾CPU和NVIDIA GPU的Dell PowerEdge XE系列服務器成為其基因組引擎的基礎。

Dell PowerEdge XE系列是專為HPC超級計算群集設計的高性能應用程序服務器，十分適用于大規模自然語言處理、神經網絡應用程序等計算密集型工作負載。

強大的算力助推之下，原本難以企及的槲寄生基因組被成功解析，打開了以往不可觸及的研究路徑。

更令人矚目的是效率的躍升：如今，桑格研究所每七小時即可完成一個基因組的測序與組裝，而在早期，完成一份基因組草圖需耗時數年。

“在特定的項目中，我們從十年生成三個基因組，發展到每七小時生成一個。這種速度與質量的轉變，正在重新定義科學可能性的邊界。”

——Dr. Kerstin Howe

威康桑格研究所生產基因組學負責人

敏捷數據管理

本地驅動基因創新

面對每日產生的海量基因數據，桑格研究所對本地基礎設施的選擇尤為關鍵，超過100PB的精選基因序列數據使其管理復雜度前所未有。

此外，戴爾鈦金合作伙伴Boxxe作為系統集成商，保障了系統部署的高標準與一致性。

結合戴爾科技集團為其提供的本地基礎設施，不僅使得該研究所能夠滿足當前的需求，同時也研究所未來的擴展及其他大型數據中心的協同鋪平了道路。

“戴爾和Boxxe的協作，確保了我們的系統能夠以有效、一致的方式部署，使我們能夠根據需要持續構建、擴展并演進我們的技術平臺。”

——Dr. Peter Clapham

威康桑格研究所信息支持小組組長

賦能全球科學研究

推動生命科學的未來

戴爾科技集團始終致力于以科技創新推動人類進步，而與威康桑格研究所的合作，正是這一使命的生動體現——通過構建面向智能時代的高性能計算基礎，助力科學家揭開DNA中潛藏的奧秘。

這些發現，不僅守護著瀕危物種，更在全球生態保護與生物醫學發展中，播下希望的種子，為每一段生命密碼，賦予解碼的可能。