超级计算机开启生物物理学发现的新时代
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2023-08-24 16:14:19
摘要 在最近发表在《生物物理学杂志》封面上的一篇文章中，奥本大学物理系生物物理学助理教授 Rafael Bernardi 博士和 Bernardi 博士小组的...
在最近发表在《生物物理学杂志》封面上的一篇文章中，奥本大学物理系生物物理学助理教授 Rafael Bernardi 博士和 Bernardi 博士小组的博士后研究员 Marcelo Melo 博士揭示了下一代超级计算机重塑生物物理学格局的变革能力。
奥本大学的研究人员深入研究了计算模型和实验生物物理学的和谐融合，为未来以无与伦比的精度进行发现提供了前景。如今的生物物理学家不再只是观察者，而是在先进高性能计算 (HPC) 的帮助下成为开拓者，他们可以挑战长期存在的生物学假设，阐明复杂的细节，甚至创造新的蛋白质或设计新颖的分子电路。
他们的观点文章中讨论的最重要的方面之一是计算生物物理学家能够以非凡的细节模拟从亚原子过程到全细胞模型的复杂生物过程的新能力。正如伯纳迪博士所阐述的那样，“新的百亿亿次计算机使计算生物物理学家能够超越实验所能完成的范围，并以更高的细节水平模拟生物过程。例如，我们现在可以了解致病细菌在感染过程中如何与人类结合。原子级，为AI模型生成数据，开辟新的探索之路。”
从历史上看，物理和化学等领域严重依赖理论模型来指导实验。如今，生物学正处于类似的十字路口，新颖的软件和专用硬件成为破译实验数据和提出创新模型的关键。橡树岭国家实验室于 2021 年底部署的首台公共百亿亿级超级计算机 Frontier，加上专为生物物理学定制的人工智能工具的迅速普及，体现了在无缝连接模拟与实际观察方面所取得的巨大进步。
计算生物物理学获得的动力标志着一个巨大的转变。随着生物物理研究的进展，实验和计算工作的无缝整合有望重新定义知识的前沿，为前所未有的发现奠定基础，从而重塑我们对生物世界的理解。
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