NVIDIA GPU加速器成就HIV研究取得重大突破 病毒, 伊利诺伊, NVIDIA, 医学院

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NVIDIA今天宣布，利用 NVIDIA Tesla GPU 加速器，伊利诺伊大学厄本那香槟分校(UIUC) 的研究人员现已在对抗人体免疫缺损病毒 (HIV) 的传播方面取得重大突破。
《自然》是世界上被引用最多的跨学科科学期刊，在该刊最新一期的封面上有一篇新论文，这篇论文详细讲述了伊利诺伊大学厄本那香槟分校的研究人员如何与匹兹堡大学医学院研究人员展开合作，首次确定了 HIV “病毒衣壳” 的准确化学结构，病毒衣壳是一种保护病毒基因物质的蛋白质壳，是其病毒性的关键所在。了解这一结构便可以掌握开发更有效的新型抗逆转录病毒药物的关键，以便对抗这种预计已造成 2500 万人死亡和超过 3400 万人感染的病毒。

伊利诺伊大学厄本那香槟分校的研究人员通过在 Blue Waters 超级计算机上运行首个 HIV 全原子模拟，从而发现了有关病毒衣壳结构的细节。这台 Cray XK7 超级计算机采用 3,000 个史上性能最高、最高效的加速器 —— NVIDIA Tesla K20X GPU 加速器，为研究人员提供了运行史上最大模拟所需的计算性能，这一模拟涉及6400万个原子。

伊利诺伊大学物理学教授 Klaus Schulten 表示: “如果没有 Blue Waters 系统的GPU加速超级计算能力的话，那么运行这种规模的模拟本来是相当困难的。我们五年多以前开始使用 GPU 加速器，GPU 彻底加快了我们的研究步伐。”

NVIDIA Tesla GPU 加速器旨在加速各种各样的科学技术计算应用，让世界各地的研究人员能够在各种科学领域中实现重大的全新突破，这些领域包括替代能源、天体物理学、药物开发以及气候研究等等。与基于 CPU 的系统相比，GPU 加速器可实现大幅提升的性能与节能性。

NVIDIA 公司Tesla 加速计算事业部总经理 Sumit Gupta 表示: “GPU 帮助研究人员突破了科学探索的极限，让他们能够解决更大的难题、深入了解更大更复杂的系统。坐落在橡树岭国家实验室的 Blue Waters 和 Titan 超级计算机是全球首屈一指的开放式科学计算机，在众多配备GPU的系统中，它们只是其中两个，这些配备GPU的系统正在成就现实世界中的新一轮科学探索。”

病毒衣壳也许是开发更有效药物的关键所在:
由于 Blue Waters系统计划新增更多的GPU，因此伊利诺伊大学厄本那香槟分校的研究人员有望增加模拟时间，进一步深入了解 HIV 病毒衣壳的结构和行为。

病毒衣壳在开发新型抗逆转录病毒药物方面现已成为极具吸引力的目标，这在很大程度上要归因于人们发现猕猴通过破坏病毒衣壳功能的蛋白质而产生了 HIV 免疫能力。

病毒衣壳是病毒的蛋白壳，包含病毒的基因物质。它能够保护基因物质并将其 “偷运” 到人类宿主细胞中。一旦进入人类宿主细胞，它便脱下外壳，释放基因物质，开始感染。

在现有的 HIV 药物治疗中，没有一例是针对病毒衣壳而设计的。然而，通过更好地了解 HIV 病毒衣壳的结构，药理学家掌握了大量新信息，可开发出有可能更加有效的新型 HIV 抗病毒药物。