法媒:这可能是战胜新冠肺炎的关键

2020
04/27

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芦龙军 / 参考消息
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构建新冠病毒蛋白质的3D模型,这可能是战胜新冠肺炎的关键。

法媒称,计算机和超级计算机今后有一个光荣的任务要完成:构建新冠病毒蛋白质的3D模型,这可能是战胜新冠肺炎的关键。

据法国《快报》周刊网站4月25日报道,最初只有3万台计算机,现在通过Folding@Home项目已经有超过70万台共同参与进来。该项目负责人、美国生物化学家格雷格·鲍曼高兴地说:“有了很多个人和机构的加入,我们已经以虚拟的方式创造了世界上最强大的计算机。”

报道称,真实情况肯定会略有不同。从科学角度讲,通过联网交替进行数百万次小量计算,远远比不上超级计算机集中精力完成一项任务那么有效。另外,Folding@Home项目所宣布的2.4exaFLOPS(每秒240亿亿次浮点运算)算力,可能从未完全调动运用过。不过该项目却仍能让人们对一件事情的认知取得进展——蛋白质的模型构建,尤其是新冠病毒蛋白质模型。

巴黎索邦大学教授让-菲利普·皮克马尔表示:“这方面的研究正处于爆发期。全球有数十家实验室在进行。他们将病毒分离成很多部分,试图以虚拟的形式用模型表述。”他也是欧洲Covid-HP项目的负责人,而该项目得到了一些真正的超级计算机的支持。

这么做的目的是什么呢?是为了推进对新冠肺炎的治疗。因为,要想使一种药物有效,研究人员必须得清楚药物能对哪一部分发挥作用。3D模型可以虚拟地描绘出药物发挥作用的机理,然后再模仿其与靶标(例如某种病毒)的互相作用。在此之后,再进行体外和活体内试验。

皮克马尔解释说:“截至目前,医生们从自己的认知出发进行了一些试验。我们则在进行不同的研究,基于物理学、信息技术或化学。这种研究可以让人们对病毒的认知更进一步,其结果也会与其他实验室(如巴黎巴斯德研究所)分享。在新冠病毒问题上,存在着这样一种风险——尽管时间在推移却找不到任何有效的抑制手段。这种情况过去在艾滋病问题上就出现过。目前艾滋病没有任何疫苗,人们不得不依靠计算机的算力来研究预防性治疗。”

报道称,在当前情况下,如果正在进行的试验最后的结果令人失望,计算机也许能带来新的治疗理念。皮克马尔进一步解释:“一旦我们有了好的模型,就可以进行虚拟筛选,也就是找到那些能与病毒相互作用的药物成分。”但是,由于存在成百上千万种可能性,模拟过程可能会耗时很久而且还得十分精确,这都需要很大的运算量和时间。

此外,计算能力也并不是获得成功的保障。还应当考虑到数不清的物理规律。在理想环境下构建新冠病毒S蛋白(Spike)模型,意味着要描述三四百万个原子。皮克马尔表示:“在这一微观层面,我们会看到水、离子以及高能电子区的相互作用……我们对物理的认知还有不少偏差。”如果不把这些考虑进去,那就会冒试验很多无效药物的风险。因此,我们的计算机还在不停地模拟。

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