登革熱俗稱“斷骨熱”，是由登革熱病毒引起的疾病。不僅病如其名，令人痛苦不堪，而且每年有數(shù)億人患病，年致死人數(shù)大約為2萬人。

目前，沒有方法能阻止登革熱病毒在人體內(nèi)的復(fù)制。然而，科羅拉多州立大學(xué)的一支研究團隊通過利用NVIDIA Tesla GPU，離疾病的治愈又進了一步。

三十年來，科學(xué)家們已經(jīng)知道登革熱病毒依靠其中名為NS3的酶的復(fù)制而存活。但迄今為止，尚無人能找到這種酶的“結(jié)合位點”，因此無法通過藥物作用于酶、抑制基因組復(fù)制，也就無法阻止病毒復(fù)制。

“操控時間”的技術(shù)

此前對NS3進行的超級計算機模擬對科學(xué)家沒有多大幫助。為了找到這種酶的結(jié)合位點，研究人員需要在分子量級形象化地模擬NS3的作用原理。但最佳時間尺度（timescales）僅在幾十納秒到幾百納秒之間，因時間太短而無法精確捕獲復(fù)制過程。

這些問題意味著，目前研制出的抑制NS3的藥物缺乏針對性，無法真正發(fā)揮效果，同時還會因與其他細胞蛋白相互作用而產(chǎn)生明顯的副作用。

而NVIDIA GPU讓研究人員如愿看到了微觀世界中的酶運動。

研究人員展示了圣地亞哥超級計算中心搭載Tesla GPU的Comet和Bridges超級計算機如何讓該團隊更有效地模擬酶運動。先進的軟件和快速的計算將模擬時間延緩至微秒級（時長比之前報告的模擬時長多100倍），使用僅搭載CPU的超級計算機則無法實現(xiàn)這樣的模擬時長。

故此，研究人員發(fā)現(xiàn)了NS3中的一組氨基酸殘基，它像傳聲筒一樣在輔酶和RNA之間傳遞信息，而之前沒有人發(fā)現(xiàn)這點。

研究人員說他們會繼續(xù)通過模型觀察NS3酶的運動，這種酶在寨卡病毒和西尼羅河病毒中也起著重要作用。隨著精度的提高和圖形功能的改進，今后更深入的研究將有望阻止此類疾病的傳播。

“得益于NVIDIA GPU，以及基于此的高效軟件Amber等技術(shù)的發(fā)展，我們大大提升了模擬的能力。理想情況下，我們可以繼續(xù)推進硬件和軟件開發(fā)，最終達到有助于生物學(xué)研究的毫秒級時間尺度。”從事這一研究的科羅拉多州立大學(xué)助理教授Martin McCullagh說道。