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研究员用超级计算机 完整模拟H1N1病毒

发布时间:2011-11-12 07:57      点击:     关注官方微博:

2009年,全球爆发了大规模的H1N1亚型猪流感病毒流感疫情,这种病毒结构复杂且具有多态性,目前仅能通过电镜观察其粗略外表结构,或通过蛋白质结晶获得单个蛋白质结构,再由X射线衍射等手段检测其三维结构,对于其原子层次结构在体细胞液中的动态变化,则不甚清楚。中科院工程所通过超级计算模拟病毒三维结构在细胞液中的动态结构,体系中包涵原子个数3亿,模拟使用了多达1728个GPU,是目前该类型中最大的模拟,模拟结果对探索抗流感药物研制起到了重要作用。

 
H1N1 病毒

化学工程的基本挑战之一是从确立化学产品特性的分子结构,到生产这些化学产品的反应器或设备间存在巨大的差异。这个差异是从10-10m 和 10-15s到101m 和 103s的数量级的差异,有时甚至更大。

物理模型和数学模型的协同设计,以及计算机软件和硬件的设计,已经能让要求严格的分子动力学(MD)模拟在三个维度的微米级达到真正petaflops级的持续性能表现。例如,使用1728颗GPU的Mole- 8.5系统,能在每天0.77纳秒的速度下模拟由300万个原子或自由基水溶液组成的一个完整的流感病毒粒子H1N1。

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