张倩参与

斯坦福「众筹」算力寻找新冠特效药,氪金玩家:是时候祭出我的泰坦了

你在家躺着可以为抗击新冠做贡献,你的电脑也可以。

我们每隔一段时间就会看到更快更强的 CPU、GPU 问世,全球顶尖的实验室、科技公司也在不断加码构建超级计算机。但尽管如此,在面对一些问题时,再强大的机构也会面临算力瓶颈。以天文学、生命科学研究为例,寻找地外文明、模拟天气、重建蛋白质结构等任务似乎都是算力无底洞。这个时候,科研机构往往会选择发动民间力量,通过「众筹」的方法得到所需的算力。

天文爱好者们可能知道,加州大学伯克利分校于 1999 年创立了一个名为 SETI@home(Search for Extra-terrestrial Intelligence)的项目,目的是利用全球联网的大量计算机所组成的虚拟超级计算机来寻找地球以外的智慧生命。志愿者可以通过运行一个免费程序下载并分析从射电望远镜传来的数据来加入这个项目。

斯坦福大学也有一个类似的项目,名为「Folding@home」,旨在利用算力推进蛋白质折叠过程的研究,从而帮助研究各种疾病,包括多种癌症、阿尔兹海默症、亨廷顿舞蹈症和帕金森等。现在,该项目又新增了一个病种——新型冠状病毒肺炎。新项目鼓励大家捐出空闲的算力,助力新冠肺炎的药物挖掘等工作。


捐算力,抗新冠

前面说过,这种通过「众筹」算力解决科学问题的做法已经不是头一遭了。这些项目有个统一的名字,叫做分布式计算项目。

分布式计算是一门计算机科学,主要研究分布式系统。一个分布式系统包括若干通过网络互联的计算机。这些计算机互相配合以完成一个共同的目标(即项目)。具体的过程是:将需要进行大量计算的项目数据分割成小块,由多台计算机分别计算,再上传运算结果后统一合并得出数据结论。

在一个名为「中国分布式计算总站」的网站上,我们可以看到多个分布式计算项目,包括 IBM 公司主导的 World Community Grid(包括多个子项目,如清华大学主持的清水计算)、中国科学院高能物理所主导的 CAS@home(主要是生命科学类项目)、美国物理协会和威斯康星-密尔沃基大学发起的 Einstein@Home(寻找引力波存在的直接证据以及新的脉冲星等)、用于寻找梅森素数的 GIMPS 项目等。上面提到的 Folding@home 和 SETI@home 也存在于该列表中。


那么,我们捐赠的这些算力具体有什么用呢?这还要从新冠病毒的关键组成——蛋白质说起。

蛋白质是维持生命所必需的大而复杂的分子。几乎渗透到我们身体的每一个功能——收缩肌肉,感知光线,或将食物转化为能量——都可以追溯到一种或多种蛋白质,以及它们是如何运动和变化的。病毒蛋白质的作用就是抑制我们的免疫系统并完成自我繁殖。

斯坦福这一项目研究的正是病毒蛋白质的动力学,希望以此来寻找新的治疗方法。

研究者表示,测定蛋白质结构的实验方法很多,但这些实验方法都有缺陷:它们只揭示了蛋白质常见形态的单张『快照』,还有很多部分我们看不见。而这些看不见的结构可能会成为发现一种新的治疗方法的关键。

实验方法让我们看到的蛋白质单一结构就像球员的摆拍照片,会遗漏很多细节。


这些研究者所做的就是利用计算机模拟蛋白质组成成分的相对运动,而且已经取得过不错的成果。在一项关于埃博拉病毒的研究中,研究者利用蛋白质结构模拟在埃博拉病毒的某个蛋白上发现了一个的新的用药位点,该蛋白此前被认为是「无法用药」的,因为利用实验方法得到的「快照」没有显示出用药位点。

他们在之后的实验中验证了这一模拟结果,现在已经开始着手寻找作用于该位点的药物。

现在,研究者想用同样的方法寻找新冠病毒肺炎的潜在治疗方案,所以发起了这一项目。

硬件巨头、氪金玩家一呼百应

随着疫情在国外的蔓延,这一项目得到了全球多家硬件巨头和诸多 PC 玩家的支持。英伟达在官方推文中呼吁道,「PC 玩家们,一起启动 GPU 来抗击新冠肺炎吧!」


英特尔、微星等硬件厂商也纷纷响应,表示要「搁置分歧」,共同抗疫。其中,英特尔的画风是这样的:


微星的画风是这样的:


此外,该活动还得到了不少硬核玩家的支持,比如下面这位:


还有人在帖子下面排起了队形:


相信随着时间的推移,还会有不少企业和个人加入。目前该项目还支持组队加速,全球「战队」的排名会以天梯的形式显示在 APP 上。

如何加入这一行列?

那么,加入项目具体要怎么做呢?首先,你要按照项目官网提示安装一个小程序,这个程序会下载少量数据用于分析。

下载链接:https://foldingathome.org/start-folding/

程序打开界面。

然后,在打开的页面选择「Any disease」。你可以选择让该程序一直工作,也可以选择只在空闲时间运行。分析的结果最后会传给斯坦福的研究者。

除了这个项目之外,机器之心之前还报道过一款名为「Foldit」的游戏,玩家可以通过这款游戏协助研究人员发现抗击新冠病毒的潜在蛋白质,从而助力药物研发等工作。其本质也是利用全球的闲置算力。有兴趣的同学可以去玩一下。

参考链接:
https://equn.com/wiki/%E9%A6%96%E9%A1%B5
https://foldingathome.org/
入门新型冠状病毒分布式计算英伟达GPU
相关数据
英特尔机构

英特尔(NASDAQ: INTC)是全球半导体行业的引领者,以计算和通信技术奠定全球创新基石,塑造以数据为中心的未来。我们通过精尖制造的专长,帮助保护、驱动和连接数十亿设备以及智能互联世界的基础设施 —— 从云、网络到边缘设备以及它们之间的一切,并帮助解决世界上最艰巨的问题和挑战。

https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/homepage.html
相关技术
IBM机构

是美国一家跨国科技公司及咨询公司,总部位于纽约州阿蒙克市。IBM主要客户是政府和企业。IBM生产并销售计算机硬件及软件,并且为系统架构和网络托管提供咨询服务。截止2013年,IBM已在全球拥有12个研究实验室和大量的软件开发基地。IBM虽然是一家商业公司,但在材料、化学、物理等科学领域却也有很高的成就,利用这些学术研究为基础,发明很多产品。比较有名的IBM发明的产品包括硬盘、自动柜员机、通用产品代码、SQL、关系数据库管理系统、DRAM及沃森。

https://www.ibm.com/us-en/
相关技术
感知技术

知觉或感知是外界刺激作用于感官时,脑对外界的整体的看法和理解,为我们对外界的感官信息进行组织和解释。在认知科学中,也可看作一组程序,包括获取信息、理解信息、筛选信息、组织信息。与感觉不同,知觉反映的是由对象的各样属性及关系构成的整体。

加州大学伯克利分校机构

加利福尼亚大学伯克利分校,简称加州大学伯克利分校,又常被译为加利福尼亚大学伯克莱分校,位于美国加利福尼亚州旧金山湾区伯克利市,是一所世界著名的公立研究型大学。其许多科系位于全球大学排行前十名,是世界上最负盛名的大学之一,常被誉为美国乃至世界最顶尖的公立大学。

https://www.berkeley.edu/
机器之心机构

机器之心,成立于2014年,是国内最具影响力、最专业、唯一用于国际品牌的人工智能信息服务与产业服务平台。目前机器之心已经建立起涵盖媒体、数据、活动、研究及咨询、线下物理空间于一体的业务体系,为各类人工智能从业者提供综合信息服务和产业服务。

https://www.jiqizhixin.com/
SETI@home技术

通过运行屏幕保护程序或后台程序来分析世界上最大的射电望远镜所收到的、可能含有外星智能信号的射电波。

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