GPU от Nvidia позволили смоделировать живую клетку размером в 2 миллиарда атомов, внутри неё протекают реакции обмена веществ и она растёт, в общем почти клеточный тамагочи.
Полностью динамический микромир создан в 3D и имитирует настоящую клетку, за основу была взята простейшая, но «урезанная» версия живой клетка бактерии под названием микоплазма, она содержит чуть менее 500 генов для поддержания жизнеспособности. Для сравнения, одна клетка кишечной палочки имеет около 5 000 генов, а в человеческой клетке их более 20 000.
Тем не менее, модель использует GPU для имитации 7000 процессов генетической информации в течение 20 минут клеточного цикла и это самая длинная и сложная симуляция клетки на сегодняшний день.
Исследователи провели 20-минутное моделирование жизненного цикла и поняли, что клетка тратит большую часть своей энергии на транспортировку молекул через клеточную мембрану, что соответствует её профилю как клетки-паразита.
Проще говоря, если все эти расчёты производить последовательно или на уровне атомов, то это заняло бы годы. Тут же можно внести в код распараллеливание, использовать GPU и получить результат гораздо быстрее.
Даже такие достаточно «простые» для клеточного мира модели дают учёным представление о физических и химических процессах внутри, а дальнейшие тестирования и доработки целых клеток помогут предсказать как те или иные факторы повлияют на развитие клетки, в общем прям песочница для исследователей.
UM v3.01 Деньги на диване, и нейронные сети совсем чуть чуть …