导航菜单
首页 >  沐鸣平台登陆线路 >  » 正文

你可以帮助对抗冠状病毒。你只需要一台电脑

沐鸣注册登录

待在家里并不是对抗冠状病毒的唯一方法。
 
成千上万的志愿者把他们的家用电脑加入到一个巨大的网络中,形成了一个名为Folding@home的虚拟超级计算机。Folding@home项目利用众包计算能力为研究疾病的研究人员运行蛋白质模拟,该项目于2月宣布,它将开始分析正在进行的大流行背后的冠状病毒中发现的蛋白质(SN: 3/4/20)。这些蛋白质是帮助病毒感染人类细胞的工具。利用计算机模拟,研究人员正在绘制冠状病毒的蛋白质图谱,沐鸣注册登录希望借此发现可以被新药攻击的弱点。
 
越多的志愿者贡献出他们未使用的计算能力,虚拟超级计算机的运行速度就越快。自该项目宣布将重点放在冠状病毒上以来,截至3月19日,已有大约40万名新志愿者加入。到3月26日,这一数字已增至约70万。这群志愿者的集体计算能力让Folding@home成为世界上最强大的超级计算机。
 
《科学新闻》采访了该项目的负责人、圣路易斯华盛顿大学医学院的生物物理学家格雷戈里·鲍曼,他谈到了该项目的运作方式以及人们如何提供帮助。
 
值得信赖的新闻是要付出代价的。
 
科学家和记者都有一个核心信念,那就是质疑、观察和核实,以获得真相。科学新闻报道跨科学学科的重要研究和发现。我们需要你们的财政支持来实现这一目标——每一项贡献都会带来改变。
 
模拟如何帮助绘制冠状病毒蛋白?
 
研究人员已经用x射线晶体学和低温电子显微镜等技术对冠状病毒的蛋白质——SARS-CoV-2——进行了快照(SN: 10/4/17)。但是蛋白质不会保持静止,鲍曼说。
 
“蛋白质及其周围的所有原子都在不断地相互推拉,”他说。“我们正在做的是在计算机中模拟这些物理交互。这些模拟揭示了蛋白质结构的不同形状。
 
你在寻找什么样的漏洞?
 
鲍曼说:“你需要在蛋白质表面有一个漂亮的口袋,你可以想象我们设计的这个小分子插入到一个凹槽里。”但是许多蛋白质,沐鸣平台登陆线路尤其是病毒中的蛋白质,表面看起来很光滑,很难瞄准。
 
Folding@home的模拟让科学家们有机会发现鲍曼所说的“隐秘的口袋”——潜在的药物对接点,这些药物在蛋白质的静态图像中是看不见的,但在电脑模拟中蛋白质在蠕动时就能被发现。
 
Bowman说,Folding@home项目旨在模拟“每一种[冠状病毒]蛋白,我们可以为它们建立合理的起始结构。”“已经有一些来自新型冠状病毒的蛋白质”,研究人员已经对它们进行了成像,例如病毒的突刺蛋白(如图所示),它可以帮助病毒感染人类细胞。Folding@home正在模拟这种冠状病毒蛋白,以寻找能够阻止病毒的药物。
 
这对其他病毒有效吗?
 
鲍曼说:“我们实际上从埃博拉病毒中提取了一种蛋白质,并进行了模拟,发现了其中一个神秘的囊袋。”“然后我们去做实验证明确实是一个小口袋里,如果我们把一个小分子,它真的可以关掉蛋白质的功能。”同样,一种新的药物分子可以设计坚持SARS-CoV-2蛋白质的化学齿轮,使病毒不能感染人类细胞。
 
为什么不找一种现有的治疗冠状病毒的药物呢?
 
鲍曼说:“那太棒了。”开发新药可能需要几年甚至几十年的时间,所以研究人员正在研究几种现有的药物——比如那些旨在对抗丙肝、埃博拉和疟疾的药物——作为潜在的covid19疗法(SN: 3/10/20)。但他表示,“不能保证这些措施会奏效。”例如,在最近的临床试验中,用于治疗HIV的抗病毒药物最初看起来很有希望,但对冠状病毒患者却没有明显的益处(SN: 3/19/20)。像Folding@home这样的努力通过扩大搜索范围来补充现有药物的测试。
即使有人发现了一种可以削弱SARS-CoV-2的药物,“我们也不想就此止步,”鲍曼说。“我们的假设是,就像许多病毒一样,这种病毒会很快发生变异,如果我们不跟上它的发展,我们就会面临和现在一样的问题。在很多方面解决这个问题是我们成功的最佳选择。”
 
为什么需要超级计算机来进行模拟?
 
“我们必须在非常、非常、非常小的时间尺度上工作”来捕捉蛋白质中原子的微小抖动,沐鸣平台注册登录官网鲍曼说。“模拟中的每一步都在飞秒的量级”,也就是千万亿分之一秒。他说,要想在一秒钟内跟踪蛋白质的运动,“我们必须在电脑上进行无数次的操作,每一次操作都要求我们了解蛋白质和周围溶液中的每一对原子是如何相互作用的。”通过同时利用许多志愿者的计算能力,Folding@home可以在一个月内完成计算,这可能需要一台普通台式电脑100年的时间。
 
Folding@home并不是唯一一个被用于研究SARS-CoV-2的超级计算机。3月23日,白宫宣布了一个由公司、大学和政府机构——包括几个国家实验室、美国国家航空航天局、IBM和微软——组成的新联盟,该联盟向研究人员提供访问他们的超级计算机的权限,以加速发现SARS-CoV-2的治疗方法或疫苗。
 
谁能帮忙折叠@home?
 
鲍曼说,“任何人都可以在他们的个人电脑上安装我们的软件,并贡献”一些他们未使用的计算能力。“我们让所有人都用上了它,从用旧笔记本电脑的人,到拥有真正硬核机器的游戏玩家,再到……把计算机集群指向Folding@home的企业。”