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研究員用超級計算機 完整模擬H1N1病毒

日期:2011-11-18 09:00:36

中科院過程所通過超級計算模擬病毒三維結構在細胞液中的動態結構,體系中包涵原子個數3億,模擬使用了多達1728GPU,是目前該類型中最大的模擬,模擬結果對探索抗流感藥物研制起到了重要作用。  

 

  2009年,全球爆發了大規模的H1N1亞型豬流感病毒流感疫情,這種病毒結構復雜且具有多態性,目前僅能通過電鏡觀察其粗略外表結構,或通過蛋白質結晶獲得單個蛋白質結構,再由X射線衍射等手段檢測其三維結構,對于其原子層次結構在體細胞液中的動態變化,則不甚清楚。中科院過程所通過超級計算模擬病毒三維結構在細胞液中的動態結構,體系中包涵原子個數3億,模擬使用了多達1728GPU,是目前該類型中最大的模擬,模擬結果對探索抗流感藥物研制起到了重要作用。

 

  化學工程的基本挑戰之一是從確立化學產品特性的分子結構,到生產這些化學產品的反應器或設備間存在巨大的差異。這個差異是從10-10m    10-15s101m    103s的數量級的差異,有時甚至更大。

 

  物理模型和數學模型的協同設計,以及計算機軟件和硬件的設計,已經能讓要求嚴格的分子動力學(MD)模擬在三個維度的微米級達到真正petaflops級的持續性能表現。例如,使用1728GPUMole-  8.5系統,能在每天0.77納秒的速度下模擬由300萬個原子或自由基水溶液組成的一個完整的流感病毒粒子H1N1