背景：人類始終對“大腦”這個重要器官懷著濃濃的好奇：大腦是怎么指揮我們日常行為的？八百億神經元是如何協同傳遞信息的？經過數年的攻關，清華大學推出了綜合指標國際領先的多維多尺度高分辨光學顯微成像系統（簡稱RUSH腦成像），采用浪潮分布式存儲提供PB級容量和20.16GB/s的帶寬，承載了小鼠全腦皮層神經元的實時成像研究。
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近期，清華大學多維多尺度高分辨率顯微成像（簡稱RUSH腦成像）項目取得重大進展，其第二代RUSH的視場、分辨率、幀率、數據通量等綜合技術指標國際領先，可實現對小鼠全腦皮層神經元的分布、動態功能信號傳遞過程的精準呈現，對推動中國生命和醫學科學發展，提升腦科學研究和應用水平具有重大戰略意義。
活體全腦成像 難在哪？
開展大腦研究，需要在活體動物的全腦上進行觀測和研究。因此清華大學腦科研項目組選擇了小鼠大腦率先進行全腦實時成像研究。
RUSH腦成像項目對擁有1億神經元的小鼠大腦進行了研究
但是，這項工作的復雜性極高，要知道，小鼠大腦的神經元胞體直徑大概只有10微米，神經元之間連接的突觸才2~4微米，而小鼠大腦有一億個左右的神經元，神經元之間有千余個數據連接，即使是最簡單的神經連接也可能跨越大腦的兩個半球，其神經網絡的復雜程度遠遠超越當今的互聯網。而考慮到人類大腦規模是小鼠的大腦的800倍（神經元數量），復雜度不可同日而語。
從腦成像角度來看，要對大腦進行觀測，不僅需要寬闊的視野和極高的分辨率，還需要極高的呈現速度來觀測動態信號傳遞過程。
清華大學范靜濤老師表示，“在RUSH研究之前，香港服務器租用，現有的顯微觀測設備，要么可以實現足夠高的分辨率，但難以觀測到全腦；要么可以觀測到全腦神經活動，但無法觀測到足夠的神經元細節。主要原因是同時受制于光學成像能力和數據采集-傳輸通量瓶頸。”如今，在清華RUSH項目組的努力下，這一情況已經被改寫。
腦成像：每秒100億像素、每天2.7PB，還不能丟幀
RUSH-II實現了視場大小 1平方厘米、分辨率0.4微米、幀率30幀/秒的指標，意味其能夠更好地滿足對于大腦的觀測需求。
RUSH腦成像項目在拍攝過程中每秒100億像素數據通量，每天產生1.5PB數據
如果說大視場、高分辨率考驗著RUSH腦成像項目的光學特性，那么要滿足“極高的呈現速度”這個需求，就需要數字化能力的支撐。RUSH腦成像項目有著28臺相機，每臺相機1200萬像素，在連續拍攝過程中會產生100.8億像素/秒的數據通量，這就意味著當其連續拍攝任務中，每天將產生2.7PB左右的數據，存儲系統顯然要具備極高的容量。
“清華腦科研項目對于存儲的要求不僅在于容量，更大的挑戰是存儲要實時在線，不能丟幀”，清華大學范靜濤表示。例如，在研究過程中，研究人員會在小鼠血液中加入熒光劑，然后會使用RUSH中的28臺相機，以每秒30幀、連續72小時的方式對小鼠進行拍攝，最后將這些圖片拼接成三維圖像序列。由于小鼠是活體的，其血液無時無刻不在流動，相機需要去追蹤每一個細胞的流動曲線，即使出現一幀的丟失，也會讓研究人員無法跟蹤到全過程，3D成像的拼接也無從談起，會導致耗時、耗資巨大的拍攝項目功虧一簣。
除此之外，RUSH腦成像項目對于存儲系統所帶來的挑戰還有很多。比如，RUSH腦成像系統的攝像儀器每秒鐘會產生840個文件、每個文件24MB，這些海量的小文件非常考驗存儲系統的處理能力；又如，在某些生命科學成像觀測中，長達72小時的觀測會產生海量的文件，而且從第一個文件到寫滿，不能丟幀，這就需要確保長時間的穩定寫入；再如，RUSH-II無法采用冷數據備份，所以需要采用創新數據冗余機制，確保數據不丟失。
分布式存儲：以智能運維，滿足PB級數據不丟幀
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分布式存儲成為新趨勢
