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成功案例丨荣联助力中科院上海有机所冷冻电镜大数据计算系统建设

中国科学院上海有机化学研究所(简称上海有机所)是集基础研究、应用研究和高技术创新研究为一体的综合性化学研究机构,是中国科学院首批成立的 15 个研究所之一。从开展抗生素和高分子化学的研究起步,在以有机化学研究为中心的基础研究、应用研究与高新技术开发、人才培养等方面均取得令人瞩目的成就。

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上海有机所立足基础交叉前沿领域,坚持重大科学问题和国家重大需求导向,发挥有机合成化学的创造性,加强与生命科学、材料科学的交叉与融合;致力于推动我国化学转化方法学、化学生物学、有机新材料创制科学等重点学科领域的发展。

上海有机所冷冻电镜大数据计算系统建设方案

为了上海有机所能够完成高效、专业的科学研究,荣联为上海有机所提供了全套的冷冻电镜数据分析计算、存储解决方案,主要应用于冷冻电镜的数据采集、预处理、分析处理、三维重构、数据三维可视化等环节,部署自动化数据处理流程。

通过部署冷冻电镜大数据计算系统,实现计算功能、存储功能、Linux 3D 桌面云功能、集群管理与多用户作业队列管理功能和用户存储配额管理功能,同时完成对集群管理软件系统、电镜数据处理流程相关软件、自动化电镜数据采集与处理流程脚本等内容的安装调试。

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服务器层面,采用CPU+GPU系统计算服务器,均使用国有自主品牌高性能机架式服务器,适用于AI云、生命科学、医疗等应用场景;

存储层面,采用完全分布式的、统一的存储系统,提供便捷部署且可大规模扩展的集群存储平台,基于集群技术、分布式文件系统,提供文件存储服务,集群存储系统可轻松扩展到数PB容量;

采用3D 云桌面系统提供多用户同时在线计算作业,通过 Web Linux桌面进行Relion/MotionCorr2/Pymol/Coot/CCP4等业务软件的作业提交、作业监控与数据管理,支持用户通过 Web Linux桌面实时处理3D性能加速的Linux桌面应用;

计算、存储设备配置Infiband接口,和原设备IB互联,配置千兆交换机,作为管理网络;

科学研究更加高效

通过冷冻电镜大数据计算系统的建设,上海有机所具备了完全的冷冻电镜结构分析能力,借助该系统打通下机数据采集、传输壁垒,直接接入和控制冷冻电镜光学系统,实现从数据采集到二维和三维生物结构的分析,使数据预处理、数据可视化更加高效。

着眼于各种规模的冷冻电镜设施,针对多用户场景下规模化的冷冻电镜数据计算实践中的痛点问题,上海有机所冷冻电镜大数据计算系统支持全自动化的数据分析流程和实时数据质量信息反馈,具有完备的、可视化的数据管理以及计算历史追踪和统计分析能力。

目前,荣联冷冻电镜数据分析平台解决方案主要应用于生命科学蛋白质结构解析工作线中,已成功服务于清华大学、水木未来等重点行业客户,积累了丰富的行业经验。