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“蓝基因”将揭开生命奥秘

 2000-10-17 09:04:17

  3年前“深蓝”超级电脑战胜棋王卡斯帕罗夫而名闻全球,现在它的研究组成员又将担负新的使命

  3年前,国际商业机器(IBM)的“深蓝”超级电脑战胜国际棋王卡斯帕罗夫,轰动全球。那么,“深蓝”近况如何呢?IBM超级电脑研究所所长日前透露,“深蓝”已完成历史使命退居幕后。而当年负责设计“深蓝”的研究员利用“深蓝”科技,正在开始另一项具有重大历史意义的生物科技超级电脑“蓝基因”(BlueGene)的设计工作。

  去年12月,IBM正式宣布了建设蓝基因超级电脑的计划。该公司将在5年内陆续投资1亿美元,研制出世界上最快的超级电脑。IBM超级电脑研究所所长普利布兰克博士说,它将拥有超过100万个处理器(CPU),每个处理器每秒可运算10亿次;将比目前世界上最快的超级电脑快500倍,比“深蓝”快1000倍,每秒运算速度为百万的4次幂(乘方),简单地说就是1后面加上15个0。完成后的“蓝基因”将高达两米,占地面积1600英尺,相当于一间公寓式的组屋那么大。这一“庞然大物”是专为生物科学研究而设计的,它将成为科学家最终揭开人类生命奥秘的得力“助手”。

  由于分析人体蛋白质构成是件极为复杂的工作,医学界一直把它称为是“不可能完成的使命”。蛋白质是构成所有生命的基础,它由成千上万个线性叠组成,科学家必须通过超级电脑制作出的三维蛋白质叠,才能分析蛋白质的构成。目前世界上速度最快的计算机无法承担制作三维蛋白质叠图像的重任,生物科学研究需要功能更加强大的超级电脑。IBM公司对生物科技在未来发展的潜能充满信心,于是决定集合它在超级电脑和生物研究方面的人才,专攻蛋白质叠构成的难题。

  科学家认为,解决了蛋白质叠构成的难题可以让医药研究前进几代,因为医学家能在分子层次直接模仿疾病过程中的主要部分,开发出治疗疾病的特效药物。蛋白质叠构成问题的突破将为医学家在理解人体和疾病方面取得突破提供有力工具,最后研制出根据不同病人遗传病史,有针对性的药物。因为人类的疾病大多数是由细菌和病毒造成的,理解蛋白质叠的结构将给科学家了解它们如何生长、成分是什么、蛋白质有何作用以及如何侵袭人和动物的细胞、如何繁殖和传播等问题提供答案。这些知识对于治疗传染病如艾滋病、肝炎以及普通感冒有关键作用。

  超级电脑的另一个作用是加快新药物生产,目前,一种新药物从研究、临床试验到最后生产,通常需要12年时间,花费高达5亿美元。如果掌握了蛋白质叠的结构,科学家能干预它的形状及组成因素,以更快的速度制出新药物。而且,目前许多疾病产生对某些药物的抗体,因此药物不能充分发挥药力,解决蛋白质叠问题,就能帮助药物学家更好地理解疾病何时发生变异,从而找到更好的治疗办法。

(《人民日报华南新闻》)

 

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