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北京日報:超級計算機協助科研“跑”任務

http://www.86xian.com      發布日期:2011-04-14      中關村多媒體創意產業園      關注度:
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“小吳,任務‘跑’得咋樣了?”一大早,北京生命科學研究所實驗室主任黃牛博士就出現在實驗室門口,滿懷希望地看著研究助理小吳。

實驗室向中科院超算中心的深騰7000超級計算機提交了8項模擬計算任務,模擬計算禽流感病毒血凝素蛋白侵染人體的三維變化過程。他們管這種計算過程叫“跑”,按計劃在這兩天將結束運算。

小吳打開電腦,遠程登錄中科院超算中心的服務器,輸入查詢命令后馬上得到系統的反饋——6項任務已經在一周的時間里完成,還剩最后2項任務有望在當天夜里“跑”完。

這個僅僅一周就完成的“短跑”,只是一個查遺補缺的過程。此前的一年多,實驗室借助中科院超算中心,已經完成了無數次需要兩周甚至更長時間才能完成的“長跑”。

再完成幾次“短跑”后,黃博士領銜的團隊將把研究成果撰寫成論文。這項已經醞釀了三年的科研課題,因為有中科院和本市的合作協議作支持,在最近一年多得以付諸實施,勝利的曙光已經微露。

黃博士所在的實驗室,有一個研究領域是通過模擬細胞內生物大分子靶點在不同環境下的運動軌跡,來研究引起病變的原因,并就此研發有治療潛力的藥物,但經常一個模擬過程就需要進行上億次的計算!按騻簡單的比方,就像是用高速攝影機拍攝電影,可能甚至需要拍攝上億個畫面才整合出來一個完整的故事。這個計算過程如果用一臺目前主流的個人電腦(PC機)需要幾年,甚至幾十年!秉S博士說,沒有運算速度驚人的超級計算機,是無法完成一系列模擬任務的。

但是,生命科學研究所到哪兒去找一臺超級計算機呢?

2007年底,黃博士在國內搜尋了一圈,也沒有發現符合要求的超算服務機構。他不得已購買了40臺PC機,攢成一個“DIY超級計算機”,后來又購買了200個有多核處理器的計算服務器。即使這樣,速度還是不能滿足對血凝素蛋白進行大尺度模擬的要求,只能做一些相對簡單的運算。

轉機發生在2009年。

那一年的6月,中科院與本市簽署共建“首都科技條件平臺”協議。中科院計算機網絡信息中心、電工所等單位先后加入首都科技條件平臺,一大批儀器設備、科研成果走出“深閨”,向北京企業和院所開放。由此,中科院超算中心擁有的國內第一臺投入使用的百萬億次超級計算機——深騰7000,向北京企業、科研院所敞開了大門。

“我們是深騰7000面向社會開放后的第一批用戶,用這個‘大家伙’模擬一次禽流感血凝素蛋白的運動,通常兩周就能結束。”黃博士說,經過一年多的模擬研究,研究團隊初步發現了可以調控血凝素蛋白三維變化的關鍵部位,可以據此研發出抑制病毒的藥物。

目前,深騰7000已經達到了滿負荷運轉,其中一半多的任務來自院外。任務多時,還需要“排隊”。

截至2010年底,中科院已有計算所、過程工程所等18家下屬單位加入首都科技條件平臺,將累計20億元的儀器設備、近百項最新優秀科研成果向北京企業和院所開放,占首都科技條件平臺總量的兩成多,共為1500多家企業提供了5594次的服務,中科院和企業合作項目超過60項。一大批中關村企業和研發機構借力中科院的資源,開展研發科研工作。

(來源:北京日報)



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