测试SARS解药:网格上的愚公移山

作者:三联生活周刊

(文 / 尚进)

测试SARS解药:网格上的愚公移山0

运用高科技破解SARS之谜。在这非常时期,网络的共享精神也成为对抗SARS的有力武器  

寻找外星文明的讯号,始终是狂热天文爱好者和UFO迷们乐此不疲的事情。早在1999年,美国伯克利加州大学的SETI研究小组推出了一项名为SETI@home的项目。所有人都可以通过网络下载来自波多黎各的Arecibo射电望远镜收集的信号,利用个人电脑空闲不用时的闲置计算资源帮助计算寻找外星文明,4年间全球有447万台计算机在耐心地搜索着天空。而2003年5月,当SARS病毒肆虐的时候,有人也想到了SETI@home,不过不是用来找寻外星文明,而是计算SARS病毒与何种物质可能发生反应。

“加入网格计算,寻找SARS解药”这句口号已经成为了最近网络上最具震撼的标语,由加拿大罗斯伯格儿童疾病研究所主持,耶鲁大学医学院遗传学助理教授、旅美华裔科学家许田领导的D2OL(药物设计优化实验室)网格计算项目在如火如荼地展开。从4月最后一周开始测试以来,已经有超过57000台电脑加入了对SARS 的计算。知名的科技刊物《连线》甚至以《用计算机与SARS赛跑》为头条报道了D2OL项目。实际上D2OL和SETI@home所应用的都是网格技术。

网格思想由来已久,在早期没有大型计算机的时代,美国军方就是采用网格思想,将需要计算的大量数据分成若干小块,然后用若干小计算机来算一小块数据,最后把所有的计算结果再整合起来。而当网络出现以后,利用挂在网络上的个人电脑成为新时代的网络人民战争,一台台强大的虚拟超级电脑应运而生。

许田教授的网格计算其实并不是为SARS启动的,早在2002年上半年就已经开始运转了,不过计算的目标是埃博拉病毒、炭疽热杆菌和天花病毒这三种人类死敌。许田教授告诉记者:“因为近几个月非典在世界,特别是在中国肆虐,我和我的同事们才决定将SARS病毒加入运算目标之列,并作为目前的工作重点。”如果按照传统新药物研制程序,需要在实验室里直接将各类化学物质作用于病原体或与病原体活性密切相关的蛋白质,观察哪些物质能抑制病原体生长。但是SARS的严重程度从时间上容不得实验室对数以百万计的化学物质一个个测试,这也是很多科研机构提出一年之内难以制造出SARS解药的原因。不过分子生物学的发展,使人们可以预先在计算机上对化学物质进行筛选,挑选出少数比较有潜力的物质,然后在实验室中进行有针对性试验。许田的D2OL正是沿用这个思路,以化学物质和病毒相关蛋白质的分子结构为基础,结合网格技术的强大计算能力,计算若干种它们结合的可能性。如果运算发现某种化学物质有潜力作为对抗SARS的药物,中国上海复旦大学将在实验室中将该物质作用于SARS病毒样本,以观察实际效果,采访中了解到上海市甚至已经准备为此建设动物实验室。

目前短短几周利用D2OL已经计算出了几种比较有希望的抗非典物质,而许田的目标是对100万种物质进行筛选。许田介绍说:“生物界的研究早已经肯定了病毒的活性与特定的蛋白质的密切相关,D2OL的网格计算就是帮助我们寻找这样一种物质,因为网格所具有的力量是那么强大,目前已经注册的57000余台电脑的计算能力甚至能与10台IBM的超级计算机媲美,这大大节约了研究的资金与时间。”当问及计算结果的归属问题,以及有可能引发的药物专利权归属时,许田教授很激动地说:“D2OL运算的结果将立即在网上无偿公开。”网络所具有的民众传统与共享精神再一次凸现,不知不觉间成为了对抗SARS的最有力的武器。

搜索外星文明的SETI@home就是网格计算的成功例证,因为借助400多万台计算机的强大计算量,目前每8个月就能采集一遍Arecibo天空。相比浩瀚的太空,测试SARS解药似乎更加的容易。实际上搜索外星文明的SETI@home更具营销效应,利用玩电子游戏长大的一代对得分排名的惯性攀比心理,SETI@home更是推出了全球运算排行榜,用户名为Caprid的参与者凭着他的AMD Athlon XP 2700+处理器优异的浮点运算性能稳稳的坐在第一的位置,而且排名第二的Lin-chi也是用AMD,这无疑令第三名昂贵的超线程Pentium 4汗颜。搜索外星文明的SETI@home甚至已经演变成爱好者炫耀自己计算机性能的展示平台了。目前测试SARS解药似乎正需要这种“游戏”心理的参与,如果计算机发烧友都来D2OL攀比性能,那估计寻找到SARS解药就不是什么难题了。