【社区to talk】第45期 脑科学数据“大爆炸”，如何从“存储困局”到“科研加速”？

概述

在中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（CEBSIT），科研人员正致力于绘制脑图谱、解析神经元规律等前沿探索。然而，随着研究的深入，脑科学数据呈现爆炸式增长——单只猕猴全脑数据接近PB级，单次实验每小时可产生2TB数据。此前，分散的存储设备、低效的数据管理和协作壁垒，严重制约了科研进程。近期，通过引入深信服EDS分布式存储系统，CEBSIT构建了1.5PB的统一存储池，实现了数据从“分散孤岛”到“高效协同”的转变，为脑科学研究按下了“加速键”。

亮点聚焦

1、统一管控，终结“数据孤岛”：整合各课题组数据，实现资源集中管理与标准化备份，管理成本降低40%。

2、秒级响应，破解“数据梗阻”：通过混闪架构与SSD加速，TB级影像加载时间减少80%，预处理流程缩短至3天内。

3、安全与协作平衡：支持多租户隔离与细粒度权限，既保障核心数据安全，又促进跨团队协作。

4、科研人员“零门槛”操作：图形化界面与无缝软件对接，让科研人员专注创新，无需担忧存储技术问题。

本期话题

1、从疾病治疗到类脑智能，脑科学的突破可能彻底改变我们的生活。你认为脑科学在未来10年最可能为普通人带来哪些改变？

2、CEBSIT的案例显示，低效的数据存储会直接拖慢科研进程。你在工作或学习中是否也曾被“数据整理与查找”困扰？

3、科研中，数据共享能激发创新，但也可能引发泄露风险。你认为在团队协作中，应如何平衡数据开放与安全管控？

4、像深信服EDS这类定制化方案，通过易用设计让科研人员摆脱IT负担。你认为技术在支持科研创新时，最关键的是解决什么问题？

畅聊时间:2025年1月7日—1月14日

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1. 从疾病治疗到类脑智能，脑科学的突破可能彻底改变我们的生活。你认为脑科学在未来10年最可能为普通人带来哪些改变？

未来10年，脑科学的发展将不再是遥不可及的实验室概念，而是会“润物细无声”地融入普通人的生活，主要集中在健康、人机交互和认知增强三个方面：

1、健康领域成为主战场：精准神经医学的崛起

早期诊断与干预：基于脑电图、功能性磁共振成像和血液生物标志物等，对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病进行超早期筛查和风险预测。这意味着在出现明显症状前数年就可能进行干预，从“治已病”转向“治未病”。
脑机接口（BCI）的医疗普及：非侵入式BCI设备（如更轻便的头戴设备）将帮助重度瘫痪患者控制外部设备（轮椅、机械臂）、实现基本交流。这将成为一项成熟的辅助性医疗技术，显著改善特定患者群体的生活质量。
精神疾病的“量化”治疗：抑郁症、焦虑症、PTSD等的诊断将不再仅仅依赖主观描述。通过脑成像和生理数据，治疗（如经颅磁刺激TMS、药物治疗）可以更加精准和个性化，并能客观评估疗效。

2、人机交互的范式转移：从“手动”到“意动”

下一代可穿戴设备：你的智能眼镜或耳机不仅能追踪心率，还能初步评估你的专注度、压力水平和睡眠质量。它们可能会在你注意力分散时给出提醒，或在你压力过大时自动播放舒缓音乐。“意念控制”将首先在游戏、虚拟现实等娱乐场景中为普通人所体验，比如用“想法”来选择菜单或进行简单操作。

3、对自身认知的理解加深

脑科学知识会大规模普及，人们会像今天了解卡路里和BMI一样，了解自己的“认知负荷”、“专注力周期”和“睡眠结构”。这将催生基于科学的、个性化的时间管理、学习方法和心理健康维护方案。

总之，未来10年，脑科学带给普通人的最大改变，将是一种更“主动”的健康管理和更“自然”的人机交互初体验。

4. 像深信服EDS这类定制化方案，通过易用设计让科研人员摆脱IT负担。你认为技术在支持科研创新时，最关键的是解决什么问题？

    我认为最关键的，是解决 “复杂性抽象” 的问题。也就是将底层复杂的技术细节封装起来，为科研人员提供一个简单、可靠、可扩展的“创新接口”。
    科研人员的核心优势是领域知识、科学直觉和创造性思维。他们的精力应该聚焦于提出假设、设计实验和解读结果，而不是耗费在配置服务器、调试软件兼容性、担心数据丢失等琐事上。
    降低认知负荷：技术方案应该像驾驶一辆现代汽车。驾驶员无需理解内燃机原理和变速箱结构，只需关注方向盘、油门和刹车（创新方向）。同样，优秀的科研IT方案应让科学家能直接调用计算资源、存储资源和分析工具，而无需关心它们如何在底层实现。
    保障“不断流”的体验：创新过程是非线性的，可能随时迸发灵感。技术支撑平台必须可靠、高性能且无缝扩展。当研究人员需要更多算力时，它能像拧开水龙头一样即时供给，而不是让他们等待几周的项目审批和硬件采购。这种“不打断思路”的体验至关重要。
    促进连接与协作：现代科研高度依赖交叉学科合作。优秀的技术方案还应是“连接器”，能轻松、安全地实现数据、工具和人员在团队内乃至跨机构间的共享与协作，从而催生“1+1>2”的创新效应。
    因此，技术支持的终极目标不是炫耀先进本身，而是“隐身”。当科研人员几乎感觉不到技术的存在，可以心无旁骛地探索未知时，这就是技术能为其创新提供的最大价值。

1、健康领域成为主战场：精准神经医学的崛起

早期诊断与干预：基于脑电图、功能性磁共振成像和血液生物标志物等，对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病进行超早期筛查和风险预测。这意味着在出现明显症状前数年就可能进行干预，从“治已病”转向“治未病”。
脑机接口（BCI）的医疗普及：非侵入式BCI设备（如更轻便的头戴设备）将帮助重度瘫痪患者控制外部设备（轮椅、机械臂）、实现基本交流。这将成为一项成熟的辅助性医疗技术，显著改善特定患者群体的生活质量。
精神疾病的“量化”治疗：抑郁症、焦虑症、PTSD等的诊断将不再仅仅依赖主观描述。通过脑成像和生理数据，治疗（如经颅磁刺激TMS、药物治疗）可以更加精准和个性化，并能客观评估疗效。

2、人机交互的范式转移：从“手动”到“意动”

下一代可穿戴设备：你的智能眼镜或耳机不仅能追踪心率，还能初步评估你的专注度、压力水平和睡眠质量。它们可能会在你注意力分散时给出提醒，或在你压力过大时自动播放舒缓音乐。“意念控制”将首先在游戏、虚拟现实等娱乐场景中为普通人所体验，比如用“想法”来选择菜单或进行简单操作。

3、对自身认知的理解加深

脑科学知识会大规模普及，人们会像今天了解卡路里和BMI一样，了解自己的“认知负荷”、“专注力周期”和“睡眠结构”。这将催生基于科学的、个性化的时间管理、学习方法和心理健康维护方案。

1、健康领域成为主战场：精准神经医学的崛起

早期诊断与干预：基于脑电图、功能性磁共振成像和血液生物标志物等，对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病进行超早期筛查和风险预测。这意味着在出现明显症状前数年就可能进行干预，从“治已病”转向“治未病”。
脑机接口（BCI）的医疗普及：非侵入式BCI设备（如更轻便的头戴设备）将帮助重度瘫痪患者控制外部设备（轮椅、机械臂）、实现基本交流。这将成为一项成熟的辅助性医疗技术，显著改善特定患者群体的生活质量。
精神疾病的“量化”治疗：抑郁症、焦虑症、PTSD等的诊断将不再仅仅依赖主观描述。通过脑成像和生理数据，治疗（如经颅磁刺激TMS、药物治疗）可以更加精准和个性化，并能客观评估疗效。

2、人机交互的范式转移：从“手动”到“意动”

下一代可穿戴设备：你的智能眼镜或耳机不仅能追踪心率，还能初步评估你的专注度、压力水平和睡眠质量。它们可能会在你注意力分散时给出提醒，或在你压力过大时自动播放舒缓音乐。“意念控制”将首先在游戏、虚拟现实等娱乐场景中为普通人所体验，比如用“想法”来选择菜单或进行简单操作。

在团队协作中平衡数据开放与安全管控，需从制度、技术、文化三方面协同推进。分级授权机制、技术防护手段、流程与文化共建，最终目标是构建“可控的开放生态”：既保障数据资产安全，又通过透明协作激发跨领域碰撞，推动科研效率与成果质量双提升。

在团队协作中平衡数据开放与安全管控，需从制度、技术、文化三方面协同推进。分级授权机制、技术防护手段、流程与文化共建，最终目标是构建“可控的开放生态”：既保障数据资产安全，又通过透明协作激发跨领域碰撞，推动科研效率与成果质量双提升。

希望脑科学的突破能够治愈帕金森，并且治疗价格普通家庭能够承受。

促进连接与协作：现代科研高度依赖交叉学科合作。优秀的技术方案还应是“连接器”，能轻松、安全地实现数据、工具和人员在团队内乃至跨机构间的共享与协作，从而催生“1+1>2”的创新效应。
    因此，技术支持的终极目标不是炫耀先进本身，而是“隐身”。当科研人员几乎感觉不到技术的存在，可以心无旁骛地探索未知时，这就是技术能为其创新提供的最大价值。

1、统一管控，终结“数据孤岛”：整合各课题组数据，实现资源集中管理与标准化备份，管理成本降低40%。