斯坦福"眾籌"算力尋找新冠特效藥,氪金玩家:是時候祭出我的泰坦了

機器之心報道

參與:張倩

你在家躺著可以為抗擊新冠做貢獻,你的電腦也可以。

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我們每隔一段時間就會看到更快更強的 CPU、GPU 問世,全球頂尖的實驗室、科技公司也在不斷加碼構建超級計算機。但儘管如此,在面對一些問題時,再強大的機構也會面臨算力瓶頸。以天文學、生命科學研究為例,尋找地外文明、模擬天氣、重建蛋白質結構等任務似乎都是算力無底洞。這個時候,科研機構往往會選擇發動民間力量,通過「眾籌」的方法得到所需的算力。

天文愛好者們可能知道,加州大學伯克利分校於 1999 年創立了一個名為 SETI@home(Search for Extra-terrestrial Intelligence)的項目,目的是利用全球聯網的大量計算機所組成的虛擬超級計算機來尋找地球以外的智慧生命。志願者可以通過運行一個免費程序下載並分析從射電望遠鏡傳來的數據來加入這個項目。

斯坦福大學也有一個類似的項目,名為「Folding@home」,旨在利用算力推進蛋白質摺疊過程的研究,從而幫助研究各種疾病,包括多種癌症、阿爾茲海默症、亨廷頓舞蹈症和帕金森等。現在,該項目又新增了一個病種——新型冠狀病毒肺炎。新項目鼓勵大家捐出空閒的算力,助力新冠肺炎的藥物挖掘等工作。

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捐算力,抗新冠

前面說過,這種通過「眾籌」算力解決科學問題的做法已經不是頭一遭了。這些項目有個統一的名字,叫做分佈式計算項目。

分佈式計算是一門計算機科學,主要研究分佈式系統。一個分佈式系統包括若干通過網絡互聯的計算機。這些計算機互相配合以完成一個共同的目標(即項目)。具體的過程是:將需要進行大量計算的項目數據分割成小塊,由多臺計算機分別計算,再上傳運算結果後統一合併得出數據結論。

在一個名為「中國分佈式計算總站」的網站上,我們可以看到多個分佈式計算項目,包括 IBM 公司主導的 World Community Grid(包括多個子項目,如清華大學主持的清水計算)、中國科學院高能物理所主導的 CAS@home(主要是生命科學類項目)、美國物理協會和威斯康星-密爾沃基大學發起的 Einstein@Home(尋找引力波存在的直接證據以及新的脈衝星等)、用於尋找梅森素數的 GIMPS 項目等。上面提到的 Folding@home 和 SETI@home 也存在於該列表中。

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那麼,我們捐贈的這些算力具體有什麼用呢?這還要從新冠病毒的關鍵組成——蛋白質說起。

蛋白質是維持生命所必需的大而複雜的分子。幾乎滲透到我們身體的每一個功能——收縮肌肉,感知光線,或將食物轉化為能量——都可以追溯到一種或多種蛋白質,以及它們是如何運動和變化的。病毒蛋白質的作用就是抑制我們的免疫系統並完成自我繁殖。

斯坦福這一項目研究的正是病毒蛋白質的動力學,希望以此來尋找新的治療方法。

研究者表示,測定蛋白質結構的實驗方法很多,但這些實驗方法都有缺陷:它們只揭示了蛋白質常見形態的單張『快照』,還有很多部分我們看不見。而這些看不見的結構可能會成為發現一種新的治療方法的關鍵。

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實驗方法讓我們看到的蛋白質單一結構就像球員的擺拍照片,會遺漏很多細節。

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這些研究者所做的就是利用計算機模擬蛋白質組成成分的相對運動,而且已經取得過不錯的成果。在一項關於埃博拉病毒的研究中,研究者利用蛋白質結構模擬在埃博拉病毒的某個蛋白上發現了一個的新的用藥位點,該蛋白此前被認為是「無法用藥」的,因為利用實驗方法得到的「快照」沒有顯示出用藥位點。

他們在之後的實驗中驗證了這一模擬結果,現在已經開始著手尋找作用於該位點的藥物。

現在,研究者想用同樣的方法尋找新冠病毒肺炎的潛在治療方案,所以發起了這一項目。

硬件巨頭、氪金玩家一呼百應

隨著疫情在國外的蔓延,這一項目得到了全球多家硬件巨頭和諸多 PC 玩家的支持。英偉達在官方推文中呼籲道,「PC 玩家們,一起啟動 GPU 來抗擊新冠肺炎吧!」

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英特爾、微星等硬件廠商也紛紛響應,表示要「擱置分歧」,共同抗疫。其中,英特爾的畫風是這樣的:

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微星的畫風是這樣的:

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此外,該活動還得到了不少硬核玩家的支持,比如下面這位:

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還有人在帖子下面排起了隊形:

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相信隨著時間的推移,還會有不少企業和個人加入。目前該項目還支持組隊加速,全球「戰隊」的排名會以天梯的形式顯示在 APP 上。

如何加入這一行列?

那麼,加入項目具體要怎麼做呢?首先,你要按照項目官網提示安裝一個小程序,這個程序會下載少量數據用於分析.

下載鏈接:https://foldingathome.org/start-folding/

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程序打開界面。

然後,在打開的頁面選擇「Any disease」。你可以選擇讓該程序一直工作,也可以選擇只在空閒時間運行。分析的結果最後會傳給斯坦福的研究者。

除了這個項目之外,機器之心之前還報道過一款名為「Foldit」的遊戲,玩家可以通過這款遊戲協助研究人員發現抗擊新冠病毒的潛在蛋白質,從而助力藥物研發等工作。其本質也是利用全球的閒置算力。有興趣的同學可以去玩一下。


參考鏈接:

https://equn.com/wiki/%E9%A6%96%E9%A1%B5

https://foldingathome.org/


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