Видеокарты NVIDIA позволили моделировать поведение живой клетки из миллиардов атомов

Видеокарты NVIDIA позволили моделировать поведение живой клетки из миллиардов атомов

Исследователи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне создали программное обеспечение с GPU-ускорением для моделирования жизненных процессов клетки из 2 млрд атомов. Внутри клетки происходят метаболические процессы — она живёт и развивается как живая. Технология позволяет дать простой ответ на массу вопросов о поведении клетки в тех или иных условиях. И это не данные финальных расчётов — клетка «живёт», а учёные наблюдают.

Источник изображения: NVIDIA

Несмотря на высочайшую сложность и детализацию модели, без упрощений обойтись не удалось. Но даже упрощённая модель имитирует 7000 процессов обработки генетической информации в течение 20-минутного жизненного клеточного цикла. Утверждается, что это самая длинная и сложная симуляция клетки на сегодняшний день. Число генов модели было урезано до 500 штук. Осталось только то минимальное количество генов, которое необходимо для выживания клетки. Для сравнения, кишечная палочка содержит информацию в 5000 генов. Сохранённые гены позволили клетке нормально развиваться во всех смыслах и дойти до стадии репликации.

Физические и химические процессы в цифровой модели воспроизводились на уровне взаимодействия атомов. Можно представить, что в случае достаточных вычислительных ресурсов подобным образом можно запрограммировать жизнь любой сложности, и она даже не будет подозревать, что это настоящая нематериальная жизнь. Когда-нибудь, но очень и очень нескоро, в цифровую форму можно будет перевести любую жизнь. На малой форме это уже доказано.

Модель клетки вырабатывает белки, её компоненты производят энергию, дающую ей жизнь, транскрибирует гены, разбираясь с инструкцией своей жизнедеятельности, и делает многое другое, что положено настоящей живой клетке.

Изучение модели поможет учёным предсказать, как изменение условий или геномов реальных клеток повлияет на их функционирование. Это необходимо для поиска новых лекарств и для изучения течения болезней. Оптимизация пакета Lattice Microbes для запуска на GPU NVIDIA позволила наблюдать за цифровой моделью клетки в реальном масштабе времени. Более того, использование новых ускорителей RTX A5000 повысило производительность пакета на 40 % по сравнению с предыдущими GPU NVIDIA.


Влад Кулиев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Высокие "технологии": роSSийский военный спутник с нацистским символом Z продержался в космосе всего 20 дней, фотоВысокие "технологии": роSSийский военный спутник с нацистским символом Z продержался в космосе всего 20 дней, фото
Астрономы усомнились в корректности первых снимков черной дырыАстрономы усомнились в корректности первых снимков черной дыры
Человечество может стать межпланетным видом, но есть проблема – ученыеЧеловечество может стать межпланетным видом, но есть проблема – ученые
Ученые рассказали о развитой стоматологии у древних майяУченые рассказали о развитой стоматологии у древних майя
На этой неделе с Землей сблизится самый крупный в 2022 году астероидНа этой неделе с Землей сблизится самый крупный в 2022 году астероид
Блок рекламы


Похожие новости

Meta представила суперкомпьютер на 6080 ускорителях NVIDIA A100 — он научит ИИ думать как человекMeta представила суперкомпьютер на 6080 ускорителях NVIDIA A100 — он научит ИИ думать как человек
Как ученым удалось вырастить клетки сердца и мозга без помощи генетикиКак ученым удалось вырастить клетки сердца и мозга без помощи генетики
У губок обнаружили клетки-предшественники нейронов
Новый метод позволяет обнаружить раковые клетки еще до появления опухолиНовый метод позволяет обнаружить раковые клетки еще до появления опухоли
Компании Брэнсона позволили восстановить космические полетыКомпании Брэнсона позволили восстановить космические полеты
Чешские исследователи обучили дроны обнаруживать аномальное поведение в толпеЧешские исследователи обучили дроны обнаруживать аномальное поведение в толпе
Мертвые клетки отделят от живых с помощью магнитной левитацииМертвые клетки отделят от живых с помощью магнитной левитации
Швейцарцы сделали двигатель из 16 атомовШвейцарцы сделали двигатель из 16 атомов
Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомовФизики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов
Лунная программа NASA Artemis обойдётся США в $35 миллиардовЛунная программа NASA Artemis обойдётся США в $35 миллиардов
Последние новости

Подгружаем последние новости