イリノイ大学アーバナシャンペーン校の研究者は、20億原子の細胞の生命過程をシミュレートするためにGPUで高速化されたソフトウェアを作成しました。代謝プロセスは細胞内で起こります-それは生きているかのように生きて発達します。この技術により、特定の条件下での細胞の挙動に関する多くの質問に簡単に答えることができます。そして、これは最終的な計算のデータではありません-細胞は「生きている」、そして科学者は観察します。
モデルの極端な複雑さと詳細にもかかわらず、単純化せずに管理することはできませんでした。しかし、単純化されたモデルでさえ、20分の細胞ライフサイクルの間に7,000の遺伝子情報処理プロセスをシミュレートします。これは、これまでで最も長く、最も複雑な細胞シミュレーションであると言われています。モデル遺伝子の数は500個に減りました。細胞の生存に必要な最小限の遺伝子だけが残っています。比較のために、大腸菌には5000個の遺伝子の情報が含まれています。保存された遺伝子は、細胞があらゆる意味で正常に発達し、複製の段階に到達することを可能にしました。
デジタルモデルの物理的および化学的プロセスは、原子の相互作用のレベルで再現されました。十分なコンピューティングリソースの場合、どんな複雑な人生もこのようにプログラムすることができ、彼女はこれが本当の非物質的な人生であるとさえ疑うことはないだろうと想像することができます。いつの日か、しかし非常にすぐに、どんな生命もデジタル化することが可能になるでしょう。これはすでに小さな形で証明されています。
細胞モデルはタンパク質を生成し、その構成要素はそれに生命を与えるエネルギーを生成し、遺伝子を転写し、その生命活動の指示を理解し、実際の生きている細胞であると思われる多くのことを行います。
モデルを研究することは、科学者が実際の細胞の条件やゲノムの変化がそれらの機能にどのように影響するかを予測するのに役立ちます。これは、新薬の探索や病気の経過を研究するために必要です。 LatticeMicrobesパッケージをNVIDIAGPUで実行するように最適化することで、セルのデジタルモデルをリアルタイムで観察できるようになりました。さらに、新しいRTX A5000アクセラレーターを使用することで、パッケージのパフォーマンスが以前のNVIDIA GPUよりも40％向上しました。
2022-01-22 16:01:37
著者: Vitalii Babkin