| 내용 |
1. 왜 생명과학인가 1) 생명과학의 영향 #8226; 생명과학은 가장 복잡한 해명과제 #8226; 현상을 기술하는 생물학에서 새로운 현상을 예측할 수 있는 생물학으로 #8226; 생명현상의 종합적 이해로 → 이 도전은 21세기 생명과학의 가장 중요한 과제 2) 사회적 영향 #8226; 고령화 사회의 도래와 의료의 질 향상이 기대 #8226; 생명현상의 종합적 이해와 예측성 #8226; 종래의 의공학적 시뮬레이션 기술 개발 3) 생명과학분야와 다른 연구분야의 비교 #8226; 계산 시뮬레이션 #8226; 실험연구 #8226; 기타 분야와 비교하면 -생명과학 전반에서는, 지금까지 계산과학의 응용범위는 한정적 -그러나, 유망한 신규 응용문제가 다수 존재 -세계가 같은 상황, 지금 대처하면 일본이 세계를 이끌어 갈 수 있는 분야 2. 생명과학분야의 계산과학 연구개발 세계의 현상 1) 세계적 연구의 중심은 미국과 유럽(+호주, 뉴질랜드), 일본 2) 해외 연구개발의 향후 방향 #8226; 일본은 방정식에 충실히 모델화해 규모를 초월한 시험, 방대한 계산량은 차세대 슈퍼컴퓨터로 해소. 전략분야화로 일본이 세계에 공헌 3) 국제비교에 있어서의 일본의 현상 #8226; 수 만병렬 규모의 계산능력을 가진 소프트웨어 개발이 진행 중 #8226; 향후 차세대 슈퍼컴퓨터를 위한 병렬성능 향상을 가속 #8226; 방법과 소프트를 서로 이용해, 개발을 가속화 3. 대규모 도전에서의 대처 1) 생명과학의 대규모 도전 -차세대 생명체 통합 시뮬레이션 소프트웨어 연구개발 2) 연구개발체제 3) 연구개발내용 -분자 규모 연구개발, 세포 규모 연구개발, 장기전신 규모 연구개발, 데이터 분석융합 연구개발, 뇌신경계 연구개발 4) 생명체 기반 소프트웨어 개발ㆍ고도화 팀(HPC 팀) - 하드웨어에 달라붙는 최적화 -하드웨어를 위한 계산 알고리즘 5) 차세대 슈퍼컴퓨터로의 가속화 -우선순위를 매겨, 높은 순서대로 HPC 팀이 주체가 되어 가속화 진행. 6) 팀 목표와 공통 목표(대상에 따른 목표 설정) -개발과제에 기초해 현시점에서의 시뮬레이션 검증가능성과 정량 데이터의 유무, 생명과학에 공헌 가능한 개발대상 추출 4. 대규모 도전으로부터의 발전과 장래 1) 계산능력의 향상과 생물학의 한계 돌파를 위해 #8226; 계산능력의 향상은 고병렬화에 의해서만 달성 가능 -차차세대에서는 하드웨어와 어플리케이션을 일체화해 개발할 필요가 있음 2) 생명과학 분야의 전개 #8226; 향후 생명과학이 목표로 해야 할 중요과제 -생명현상 시스템으로서의 통합적 이해(실험, 계산도) -시뮬레이션에 의한 예측 -그에 기초한 제어 -유용한 생명 시스템의 설계 3) 전략분야로서의 연계체제 구축 -중핵이 되는 기관을 설치, 중학기관과 국내외의 대학 등과 연계ㆍ협동, 전략분야로서의 연계체제를 구축해 기능을 다한다. 5. 실험연구로부터의 기대 #8226; 21세기 생명과학 연구의 패러다임 지금까지의 개별 요소(유전자, 세포, 간세포) → 고차원화ㆍ복잡화(유전자 네트워크, 조직ㆍ기관기능, 조직ㆍ기관의 재생) -복잡한 생명현상을 복잡한 채로 이해ㆍ조작 =생물학과 계산과학의 연계에 의한 통합적 � 생물학과 계산과학의 연계에 의한 통합적 접근이 필수 |
