Bundesweit einmalige IT-Infrastruktur für lebenswissenschaftliche Forschung

Eine in Deutschland bislang einmalige IT-Infrastruktur für die lebenswissenschaftliche Forschung wird mit Mitteln des Bundes und des Landes Baden-Württemberg am interdisziplinären Forschungszentrum BioQuant der Universität Heidelberg realisiert.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat nach wissenschaftlicher Begutachtung die Einrichtung einer Massenspeichereinheit mit einer Kapazität von mehreren Petabyte am BioQuant-Zentrum empfohlen. Die sogenannte Large Scale Data Facility mit einem Kostenumfang von rund fünf Millionen Euro wird damit eine der größten ihrer Art weltweit sein. Verantwortlich für das Projekt, das insbesondere auch zukunftsweisende Konzepte für das Management großer Datenmengen umfasst, ist Prof. Dr. Roland Eils, einer der Gründungsdirektoren von BioQuant.

Die Large Scale Data Facility für die Lebenswissenschaften wird Daten in einer abgestuften Speicherstruktur nach einem Schichtenmodell ablegen. Genutzt werden dazu Hochgeschwindigkeitsspeicher am Erzeugungsort, Plattenspeicher in der zentralen Schicht sowie Bandspeicher in der Archivierungsschicht. Sie ermöglichen eine schnelle Datennahme, eine hochleistungsfähige Datenanalyse und die Langzeitarchivierung der anfallenden Datenmengen. Im Zusammenhang mit diesem Projekt wird auch ein ergänzender Massenspeicher am Standort Karlsruhe zur Etablierung einer landesweiten Datenspeicherlösung für Baden-Württemberg realisiert. Das Vorhaben ist deutschlandweit einzigartig.

Zum Ausbau von Forschung und Lehre in der Systembiologie wurde 2007 das interdisziplinäre Forschungszentrum BioQuant an der Universität Heidelberg eröffnet. Das Zentrum bildet die Kernstruktur eines übergreifenden Netzwerkes, das die systembiologischen Forschungsaktivitäten verschiedener universitärer und außeruniversitärer Einrichtungen am Wissenschaftsstandort Heidelberg zusammenführt. Im Mittelpunkt der noch sehr jungen Disziplin der Systembiologie steht die quantitative und ganzheitliche Beschreibung biologischer Prozesse mithilfe mathematischer Computermodelle und computergestützter Simulationen, in denen dynamische, räumliche und zeitliche Aspekte berücksichtigt werden.

Integraler Bestandteil der systembiologischen Forschung ist die Gewinnung standardisierter Daten mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. Im Forschungszentrum BioQuant liegt der Schwerpunkt technologisch auf der bildbasierten, systematischen Analyse zellulärer Prozesse. Bereits jetzt erreichen die dafür multimedial generierten Datensätze eine Größenordnung von bis zu 100 Terabyte. Noch größere Anforderungen an die Datenspeicherung ergeben sich mit dem Einsatz von sogenannten Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologien, die es erlauben, in nur wenigen Tagen das gesamte Genom eines Menschen zu sequenzieren.

„Haben wir uns vor wenigen Jahren noch gefragt, wie viele Mikroskope oder Sequenziermaschinen einem Labor zur Verfügung stehen, müssen wir heute vor allem die Verfügbarkeit von Datenspeicher zur effizienten Analyse und Speicherung der Daten als ,Flaschenhals' der lebenswissenschaftlichen Forschung wahrnehmen“, betont Prof. Eils. Angesichts der schnellen technologischen Entwicklung rechnet der Experte mit „explosiv ansteigenden Datenvo­lumina, die die bisherigen ,Weltmeister' in der Datengenerie­rung, die Teilchenphysik, in den kommenden Jahren ein­holen werden“.

Kontakt:
Dr. Angela Oberthür
BioQuant
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