PlayStation3(PS3)的最新版本不会让你的拇指酸痛,但它可能会帮助研究人员开发治疗阿尔茨海默病的药物。索尼今天宣布,从3月23日开始,PS3用户将能够参与模拟,研究蛋白质如何折叠成阿尔茨海默病患者大脑中常见的团块,如果足够多的游戏玩家加入,这些模拟的速度将大大加快。
细胞通过将氨基酸连接成链来构建蛋白质,然后该链会自发地折叠成三维形状,使蛋白质能够执行其各种工作。研究人员怀疑,疯牛病、帕金森病和阿尔茨海默病等疾病是由于蛋白质折叠不当并缠结在一起,从而堵塞大脑而导致的。但是,即使是最快的计算机,模拟这个过程——以了解它并开发干扰它的药物——也很困难。
PS3 将允许游戏玩家加入一个名为 Folding@Home (FAH) 的项目,该项目将复杂的蛋白质模拟分解成可管理的部分,并将它们发送到家用计算机,这些计算机在闲暇时间处理这些数据——类似于屏幕保护程序。当家用机器完成各自的模拟时,FAH 计算机将它们组装成一个完整的图像,显示蛋白质如何从一种形状变形为另一种形状。
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斯坦福大学的生物物理学家维杰·潘德(Vijay Pande)表示,目前 FAH 包括大约 200 万台计算机,并将中等大小蛋白质的模拟时间从 30 年缩短到两到三年,他于 2000 年启动了该项目。但是“当添加更多计算机不再有帮助时,会有一个临界点,”他说,因为模拟的某些部分无法进一步分解。
这就是 PS3 发挥作用的地方:潘德说,它备受推崇的 Cell Broadband Engine Architecture (Cell) 微处理器可以比标准计算机快 20 倍地解决模拟的关键部分。“即使有 10,000 个处理器,我们也可以做很多事情,”他说——在迄今为止售出的 200 万台 PS3 中。“这真的很戏剧性。它将两年变成了两个月。”
潘德说,他将专注于模拟淀粉样蛋白-β,这种物质的沉积物存在于阿尔茨海默病患者的大脑中。他补充说,他的目标是确定一种制药公司会愿意评估的阿尔茨海默病候选药物。“我真的希望在一两年后说[我们]在阿尔茨海默病方面取得了根本性的进展,”他说。
他指出,他希望 PS3 用户像其他人一样参与进来,原因如下:“人们对科学感兴趣,对竞争感兴趣,对我们能够对疾病产生影响的可能性感兴趣,”他说。
索尼高级研究员理查德·马克斯说,用户可以随时运行 FAH 软件,或者将其设置为在系统空闲和游戏间隙时启动。他说,索尼的设计师试图使模拟类似于其他在线游戏:蛋白质在屏幕上实时折叠,用户可以放大或缩小,或旋转他们的视图,以及监控他们已完成的模拟数量,并查看世界各地其他 PS3 正在运行模拟的位置。“我认为他们会觉得有必要这样做,”他说,“只是因为它与他们所知道的产生了共鸣。”
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的生物物理学家何塞·奥努奇克(José Onuchic)说,潘德设想的速度提升将使计算机能够同时模拟许多蛋白质,或者更快地研究不同化学物质或突变对蛋白质的影响,他没有参与该项目。他说,更快的计算机不会回答所有问题,“但我认为这是一个重要的组成部分”。“它开辟了一个新的前沿。”