日本富岳超算实现小鼠全脑皮层高精度模拟

2025年11月17日，日本理化研究所的科研团队依托自主研发的“富岳”超级计算机，圆满完成了大规模脑科学模拟项目，首次构建出覆盖小鼠全脑皮层的高精度生物物理模型。

该模型精确再现了约900万个神经元和260亿个突触连接，横跨86个相互关联的脑区。这一区域划分基于AMBC+Atlas标准，涵盖每侧半球的43个皮层区域，成为目前全球范围内规模最庞大、细节最完善的动物大脑数字化仿真系统。

相关研究成果已于今年8月被国际高性能计算领域重要学术会议录用，并将于11月20日进行现场展示。目前，研究团队已发布部分初期数据资料。

科研人员指出，大脑因其复杂的结构与功能特性，仍是现代科学面临的重大挑战之一。与当前主流的人工神经网络不同，真实生物大脑具备多样且关键的生物物理属性。近年来，随着海量标准化解剖数据与生理数据的逐步开放，构建高保真度的数字化大脑模型正成为探索脑功能的新途径。

为实现这一目标，研究团队专门开发并优化了一款轻量级生物物理神经元模拟程序，针对“富岳”超级计算机的硬件架构进行了深度性能调优。

测试结果表明，该模拟器在最高配置达152,064个计算节点的环境中展现出优异的强扩展能力，运算峰值达到7.13 petaflops。在实际模拟任务中，团队调用“富岳”全部145,728个计算节点，成功实现了小鼠全脑皮层的高分辨率仿真，空间分辨率达到亚细胞级别。

这项成果表明，现有高性能计算技术已具备支持哺乳动物全脑尺度数字化重建的能力，为后续开展更复杂、更精细的脑功能模拟研究奠定了坚实的技术基础。