Stephanie Condon Senior Staff Writer
Stephanie Condon er en senior medarbejderskribent for Red Ventures baseret i Portland, Oregon, og dækker forretningsteknologi til ZDNet.
Fuld biografi udgivet i Between the Lines den 20. januar 2022 | Emne: Innovation
Snapshot fra den 20-minutters 3D rumlige simulering, viser gule og lilla ribosomer, røde og blå degradasomer og mindre kugler, der repræsenterer DNA-polymerer og proteiner.
Nvidia
Forskere ved University of Illinois i Urbana-Champaign har skabt en 3D-simulering af en levende minimalcelle ved at bruge Nvidia GPU'er til at simulere 7.000 genetiske informationsprocesser over 20 minutter. Projektet, siger forskerne, er den længste og mest komplekse cellesimulering til dato.
“Selv en minimal celle kræver 2 milliarder atomer,” sagde Zaida Luthey-Schulten, kemiprofessor og meddirektør for universitetets Center for Fysik af Levende Celler, i en erklæring. “Du kan ikke lave en 3D-model som denne i en realistisk menneskelig tidsskala uden GPU'er.”
Simuleringen gentog en minimal celles fysiske og kemiske egenskaber i partikelskala. En minimal celle har kun det minimale sæt af gener, der er nødvendige for, at cellen kan overleve, fungere og replikere. Alligevel, ved at skabe en dynamisk model, der efterligner adfærden af en levende celle, var forskerne i stand til at skaffe indsigt i de grundlæggende processer, der opstår i levende celler.
“Hvad vi fandt, er, at fundamental adfærd dukker op fra den simulerede celle – ikke fordi vi programmerede dem ind, men fordi vi havde de kinetiske parametre og lipidmekanismer korrekte i vores model,” sagde Luthey-Schulten.
Luthey-Schulten co-udviklede GPU-accelereret software kaldet Lattice Microbes, som nu er tilgængelig på Nvidia NGC software hub til at køre simuleringen. Forskerne kørte Lattice Microbes med tre Nvidia Volta-arkitektur GPU'er for at simulere en minimal version af en parasitisk bakterie kaldet mycoplasma. Simuleringen viste, at cellen dedikerede det meste af sin energi til at transportere molekyler gennem cellemembranen.
Forskningen, der er offentliggjort i tidsskriftet Cell, viser potentialet ved helcellesimuleringer, som i sidste ende kan hjælpe videnskabsmænd med at forudsige hvordan ændringer i celler fra den virkelige verden ville påvirke deres funktion.
Undersøgelsen viser også, i hvilket omfang Nvidia kan anvende sine GPU'er til at køre simuleringer. Mens teknologigiganten arbejder sammen med videnskabsmænd om at skabe simuleringer på celleniveau, planlægger den også at bygge en digital tvilling af Jorden for at simulere og forudsige klimaændringer. Det gør en stor indsats i sin Omniverse-platform, som den siger vil simulere alt fra digitale tvillinger af varehuse, planter og fabrikker til robotter, selvkørende biler og mennesker.
Innovation
Har AI fundet en behandling for Fragile X? Ny Nuro-robot: Tænk Storm Trooper møder Tayo Bus Metas AI simulerer læbelæsning Covid-19: De bedste hurtige testsæt derhjemme Processorer | CXO | Digital transformation | Teknisk industri | Smarte byer | Sky