我这样说或许会曝露年龄,但我还记得《孢子》(Spore)这款游戏和当时看到预告片时多么兴奋,它基本上是“神的游戏”(God Game),因为你创造一个小生物体,让它自己经历生命,虽然技术上看起来不一样,但整体工作站的显卡已变得更优,现在还可以用来创建模拟活细胞。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana Champaig)研究人员正在利用NVIDIA Titan V和Tesla Volta V100显卡,来创建模拟活细胞,并且在《细胞》(Cell)杂志发表工作原理,本质上来看,它们已经建立一个三维模型,这是一个完全动态的活细胞动力学模型。

研究人员能够观察到细胞经历了氨基酸和核苷的主动运输过程,活细胞如何平衡生长和新陈代谢的需要,让研究人员了解到一个简单的细胞生存规律。

该大学化学教授和活细胞物理中心联合主任再达(Zaida Luthey-Schulten)指出:“即使最小的细胞也需要20亿个原子,如果没有图像处理器(GPU),不可能在现实的生活中做出这样的3D模型。”

她说:“我们发现模拟细胞中出现的基本行为,并不是因为我们编程进去,而是我们在模型中的动力学参数和脂质机制是正确的。”

为了做到这点,研究人员使用计算机模拟一种被称为原体的寄生细菌,这种支原体模型,因为它的构成中只有不到500个基因,相比之下,普通的大肠菌有10倍的基因,而一个人类细胞将有超过2万个基因。

再达教授与她的团队随后建立了模型支原体,并使用先前发现的属性,例如其氨基酸、脂质和核苷酸来建立细胞的去氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、蛋白质和膜。

随后,他们对支原体进行20分钟的三维模拟,同时也看到在没有细胞繁殖的情况下发生什事,他们还发现,支原体花了大部分时间和精力在细胞膜上移动分子,这与它作为一个寄生细胞的性质相一致。

当中一位研究人员赞恩(Zane Thornburg)也在研究另一个项目,这是涉及生长模拟和3D的细胞分裂;随后,他们也掌握了更多的NVIDIA RTX A5000显卡和NVIDIA DGX工作站计算机,以协助加快研究的速度。

与他们在mycoplasma计划中使用的上一代GPU相比,RTX A5000能够将他们的模拟速度提高到40%,同时很很高兴看到在科学技术领域取得了更大的进展,电脑和GPU强大到可以自行模拟。

资料来源23】&【文取自Soya Cincau - Raymond Saw