加入网格计算,找寻SARS解药

我们可以通过网络计算来进行许多事情,不仅是数学计算,而且可以进行SARS药物筛选了。
选自http://www.oursci.org/ency/medi/034.htm
文末有三思网站几位网友的技术性说明。

加入网格计算,找寻SARS解药
——专访参与“非典”科研攻关的旅美华人科学家许田

新华社
只要你是一位能上网的个人电脑用户,就有机会为早一天找到对抗非典型肺炎的特效药贡献一份力量,为人类在与“非典”病毒的赛跑中增加一份优势。你所需要付出的,只是电脑闲置不用的时间。
旅美华人科学家、耶鲁大学医学院遗传学助理教授许田参与领导的D2OL网格计算项目,最近将“非典”病毒列为运算目标之一,希望能集大量个人电脑之力形成一台虚拟的超级计算机,加速进行抗“非典”药物筛选。
希望参与这个项目的个人电脑用户,只需要到http://www.d2ol.com网站下载并安装一个软件。该软件名为“药物设计优化实验室”,简称D2OL,它启动后以后台方式运行,利用电脑的闲置运算能力工作,自动从网站获取数据包,运算完成后自动发送回去,一般不需要用户干预。
网格计算是在个人电脑普及和互联网发展的基础上产生的一种新型运算方式,它通过网络联合众多个人电脑的力量,利用这些电脑的闲置运算能力来解决需要大量科学运算的问题。
D2OL网格计算项目由美国罗斯伯格儿童疾病研究所主持,该研究所是设在耶鲁附近的一家非营利科研机构,许田是研究所科学顾问委员会主席。他同时也是上海复旦大学的访问教授,在这次“非典”危机中主动请缨参加上海市的科研攻关。

许田在接受新华社记者电话采访时说,D2OL项目筛选出比较有希望成为抗“非典”药物的化学物质后,复旦大学的科学家将在实验室中将这些物质作用于“非典”病毒,观察实际效果。此外,运算结果还将立即在网上无偿公开,供全世界所有研究者共享。
D2OL项目于2002年上半年启动,起初的运算目标是埃博拉病毒、炭疽热杆菌和天花病毒。由于最近几个月来“非典”在世界特别是中国肆虐,焦虑万分的许田和他的美国同事们决定将“非典”病毒加入运算目标之列,并作为目前的工作重点。自“非典”部分的运算4月17日启动以来,截至5月10日,参与D2OL项目的个人电脑已由原先的2.9万台增加到5.5万台。
许田说,以生物学为基础,通过互联网利用个人电脑的闲置时间来进行计算机筛药,是近几年才出现的一种研制药物的新方法。单独一台个人电脑的能力很微小,但许多台结合起来,就能形成非常强大的运算能力。他说,现在参与D2OL项目的5.5万台个人电脑,力量已经超过10台最好的超级计算机。
传统的新药研制方法,是在实验室里直接将化学物质作用于病菌或毒等等病原体,或与病原体活性密切相关的蛋白质,观察哪些物质能抑制病原体生长。由于很难预期数以百万种计的化学物质中哪些可能有效,逐一试验的过程需要耗费大量人力物力。通常一种新药的研制需要十多年时间、几亿乃至十几亿美元。
分子生物学的发展,使人们能够预先在计算机上对化学物质进行筛选,挑选出少数比较有潜力的物质,然后在实验室中进行有针对性的试验。
许田说,病毒的活性与特定的蛋白质密切相关,如果一种化合物能与其中某一种蛋白质的活性中心紧密结合,使该活性中心不能再与人体细胞里本来的攻击目标结合,就可以使蛋白质失活,妨碍病毒生长。药物筛选,就是寻找能与目标蛋白质结合得最好的化学物质。
他说,打一个通俗的比喻,目标蛋白质好比是一把锁,拿一个与锁孔比较相配的东西塞进去把锁孔堵上,

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