Wie Edge Computing die Herausforderungen in den Biowissenschaften lindert

Biowissenschaftsorganisationen haben ihre Fähigkeit unter Beweis gestellt, unglaubliche Leistungen zu erbringen, unterstützt durch robuste, nachhaltige und skalierbare Infrastruktursysteme. In diesem Artikel untersuchen wir, wie Edge Computing den nächsten Innovationssprung in den Biowissenschaften ermöglichen kann …

Für jede Branche kann die Skalierung zur Befriedigung unerwarteter Anforderungen eine Herausforderung sein. Wenn die Herausforderung nicht nur die Produktion betrifft, sondern auch die Forschung in High-Tech- oder fortgeschrittenen Bereichen wie den Biowissenschaften, ist die Aufgabe gelinde gesagt entmutigend.

Als im Jahr 2020 das Ausmaß der globalen Covid-19-Pandemie bekannt wurde, kam die Life-Science-Branche auf Hochtouren. Durch die zunehmende Forschung, groß angelegte Tests und die Produktion von Impfstoffen stehen Unternehmen bei der rasanten Entwicklung neuer Impfstoffe vor beispiellosen Herausforderungen.

Was normalerweise bis zu 10 Jahre dauern würde, wurde laut einer McKinsey-Studie in nur einem Jahr fertiggestellt; es entstanden 15 Impfstoffkandidaten, die eine Notfall- oder Vollzulassung für den Einsatz auf allen Kontinenten der Welt erhielten.

„Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass die Entwicklung und der Einsatz von Covid-19-Impfstoffen die Hoffnung von Millionen, wenn nicht Milliarden Menschen auf der ganzen Welt wecken. Es handelt sich um eine wissenschaftliche, industrielle, regulatorische und logistische Errungenschaft.“ “ sagte McKinsey. Laut Pfizer ist diese Beschleunigung jedoch nur durch die Nutzung einer kritischen Dateninfrastruktur möglich, die für die Datenerfassung, -aggregation, -verarbeitung und -analyse verwendet wird und eine dynamische Teamzusammenarbeit, Peer-Review und Regulierung in verschiedenen Ländern ermöglicht.

Eine lebensrettende wissenschaftliche Infrastruktur

erfordert die Fähigkeit, solche Systeme schnell zu skalieren und gleichzeitig eine neue Infrastruktur einzuführen, um sicherzustellen, dass die Rechenleistung in der Nähe des Ortes bereitgestellt wird, an dem die Daten generiert und verwendet werden. Systeme wie Edge-Computing-Systeme spielen bei dieser monumentalen Anstrengung eine Schlüsselrolle.

Darüber hinaus spielen Großbritannien und Irland eine Schlüsselrolle bei dieser gewaltigen Anstrengung, die der gesamten Menschheit zugute kommt. Als Life-Science-Zentrum ist Irland beispielsweise die Heimat von zehn der weltweit größten Life-Science-Unternehmen und vertritt 20 von ihnen. Darüber hinaus ist das Vereinigte Königreich die Heimat einer Reihe bahnbrechender Biowissenschafts- und globaler Pharmaunternehmen, von denen viele ihren Ursprung im Vereinigten Königreich haben oder dort ihren Ursprung haben. McKinsey bezeichnet das Vereinigte Königreich als weltweit führend und „Europas führenden Biotech-Hub“, und dies wird deutlich, wenn Organisationen wie Exscientia, AstraZeneca und BioNTech in der Arzneimittelforschung und Krankheitsprävention führend sind.

Auch in diesen beiden Bereichen entwickeln sich die Investitionen weiterhin rasant. Eli Lilly beispielsweise investiert 400 Millionen Euro in die Erweiterung seines Werks in Limerick, wodurch das Unternehmen seine Fähigkeit zur Herstellung innovativer Medikamente zur Behandlung einiger der schwerwiegendsten Krankheiten der Welt erweitern kann.

Weltweit führend in der Genomik

Ein weiteres großartiges Beispiel für lebensrettende Forschung ist das Wellcome Sanger Institute. Das in der Nähe von Cambridge (Großbritannien) ansässige Institut nutzt Genomdaten, um das Verständnis der menschlichen DNA voranzutreiben. Hierbei handelt es sich um einen äußerst datenintensiven Vorgang, der Genomdaten an eine Vielzahl von Gesundheits- und Biowissenschaftsorganisationen sowie an kommerzielle Partner liefert.

Computer waren schon immer das Herzstück der Sanger-Wissenschaft, und das Institut verlässt sich auf Genomsequenzierungsmaschinen, die täglich mehr als 2 TB Daten produzieren können. All dies muss vor Ort gespeichert, verarbeitet und analysiert und anderen Forschungseinrichtungen zur Verfügung gestellt werden.

Eine Schlüsselkomponente zur Förderung des Instituts sind seine Rechenzentrums- und Edge-Computing-Fähigkeiten. Das Zurücksenden von mehr als 2 TB Daten pro Maschine und Tag an einen zentralen Datensee zur Primärverarbeitung wäre umständlich, unpraktisch und teuer. Das Institut verfügt jedoch über eine eigene Infrastruktur vor Ort, um dieser Herausforderung zu begegnen. Es ist das größte Genom-Datenzentrum in Europa und jeder seiner Genomsequenzierer ist durch dezentrale Stromversorgungsgeräte einschließlich unterbrechungsfreier Stromversorgung (USV) geschützt.

Datenmengen und -geschwindigkeiten machen Cloud-Dienste für die Anforderungen des Instituts ungeeignet, sodass der physische Standort seines 4-MW-Rechenzentrums von entscheidender Bedeutung ist. Als Edge-Computing-Einrichtung ist das Rechenzentrum der Ort, an dem die wissenschaftliche Gemeinschaft und kommerzielle Partner auf dem Campus Daten analysieren und Genome kartieren.

Die Möglichkeit, über primäre Rechenleistung in der Nähe des Ortes zu verfügen, an dem die Daten generiert werden, ermöglicht es Life-Science-Organisationen wie Forschungsinstituten, ihre wichtige Arbeit auszuführen. Die Kosteneinsparungen durch eine zuverlässige, effiziente Rechenzentrumsinfrastruktur, die über eine zentrale Schnittstelle verwaltet werden kann, werden dem Institut auch dabei helfen, die Betriebskosten seines Rechenzentrums zu senken. Dies bedeutet wiederum, dass Sanger mehr in die Forschung investieren kann, um schneller neue Entdeckungen zu machen.

Rechenzentrum und Edge

Edge-Computing-Systeme müssen jedoch von einer robusten Rechenzentrumsinfrastruktur unterstützt werden, die eine verfügbare, zuverlässige und belastbare Infrastruktur ermöglicht – deren schnelle Bereitstellung schnell skalierbare Lösungen und neue Designmethoden erfordert.

Vorgefertigte modulare Rechenzentren, die mit der energieeffizientesten Infrastrukturausrüstung ausgestattet sind und Life-Science- und Biotech-Unternehmen die Flexibilität geben, Rechenzentren dort zu platzieren, wo sie sie benötigen. Der vorgefertigte, vorab getestete und standardisierte Charakter dieser Technologien ermöglicht auch verkürzte Bereitstellungszeiten, jedoch mit garantierter Ausfallsicherheit ab dem Moment ihrer Ausführung.

Die Kombination dieser Edge-Computing-Architekturen, gepaart mit leistungsstarken, skalierbaren und einfach bereitzustellenden modularen Rechenzentren, bietet die Möglichkeit, die Bemühungen in den Biowissenschaften exponentiell zu steigern und das Ausmaß der Impfstofferfolge der letzten Jahre zu erreichen.

Edge Computing kann die mit dem Gesundheitswesen und den Biowissenschaften verbundenen Risiken mindern, indem Daten näher an dem Ort verarbeitet werden, an dem sie generiert und verwendet werden. Dies führt zu einer schnelleren Erkennung, einer kleineren Angriffsfläche und schnelleren Reaktionszeiten, um das Angriffsrisiko zu verringern.

Die Cybersicherheit wird auch durch Softwaresysteme der nächsten Generation, die die Leistungsfähigkeit der Cloud mit künstlicher Intelligenz und maschinellen Lernfunktionen kombinieren, erheblich verbessert. Diese Tools bieten umfassende Einblicke in kritische Schwachstellen und einige sind in der Lage, proaktiv ältere Plattformen zu identifizieren, die gepatcht und modernisiert werden müssen. Diese umfassenden Überwachungs- und Verwaltungstools werden in Edge-Computing- und Rechenzentrumsumgebungen eingesetzt, um sicherzustellen, dass die Infrastruktursysteme der Biowissenschaften sicher, belastbar und frei von Ausfallzeiten und Schwachstellen sind.

Man kann den Beitrag der Biowissenschaften zur Gesundheit und zum Wohlbefinden der Weltbevölkerung nicht unterschätzen. Diese Organisationen beweisen weiterhin die Fähigkeit, unglaubliche Innovationsleistungen und den Schutz der Menschheit zu erbringen. Die Innovation in der Arzneimittelforschung und Krankheitsprävention wird weiterhin Schritt halten, unterstützt durch eine Dateninfrastruktur, die der Geschwindigkeit, Agilität und Zuverlässigkeit der Branche entspricht.

Edge Computing mit seiner einzigartigen Fähigkeit, die modernen Anforderungen der Biowissenschaften zu unterstützen, wird sicherstellen, dass nichts das Tempo der Transformation aufhalten kann und dass ihre Auswirkungen weiterhin allen Menschen auf dem Planeten zugute kommen.

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