【公民科学家】用PYNQ+Ultra96为抗击疫情做贡献

本文转载自: PYNQ开源社区

成为公民科学家不是梦!闲置的计算资源不仅用于精确地建模重要蛋白质的结构,还用于设计新蛋白质,让我们一起参与抗击COVID-19!

还记得Foldit这个蛋白质折叠电子游戏吗,通过游戏的方式让成千上万的游戏玩家参与到蛋白质折叠的设计中,分析甚至创造出新的蛋白质。这款游戏2008年就已问世,研发这款游戏的三位主角分别是华盛顿大学的计算机专家Zoran Popovic、生物学家David Baker和计算机科学家David Salesin,他们实验性的将学术知识融入到电子游戏中。其实在这之前他们就已经在做蛋白分析的Rosetta@home分布式计算项目。Foldit和Rosetta都结合了众包与分布式计算的思想,这些成果在2011-2012年都登上过《Nature》和《Science》

最近一次是2019年6月份登上了《Nature》。通过这样的众包形式,参与到科学研究中,成为公民科学家。

“我为参与到这项游戏当中的玩家们想象出来的蛋白质分子的多样性感到震惊!”论文第一作者Brian Koepnick 说,“这些被创造出来的蛋白质绝不逊色于拥有博士学位的科学家们制造出来的东西。”

现在新的机会又来了,Foldit背后的David Baker团队在之前发起的Rosetta@home项目宣布为COVID-19计算提供服务,每个人都可以提供计算资源帮助。Rosetta@home是一个分布式计算项目,它通过使用志愿者的空闲计算资源来加速设计新的蛋白质并预测它们的3D形状。蛋白质彼此相互作用的主要方式是彼此粘附。蛋白质具有各种形状和大小。因此,大多数蛋白质不会彼此随机粘附,而是非常特定地粘附于少数其他蛋白质。例如,SARS-CoV-2的病毒突触蛋白粘附在人ACE2蛋白上进入细胞。在新冠疫情期间,Rosetta@home致力于预测对于病毒重要的蛋白质结构并创造新的稳定的小蛋白作为治疗方案。

准备工作:
一台装有PYNQ框架的Ultra96平台

步骤
https://boinc.bakerlab.org 注册一个BOINC账号,然后加入crunch-on-arm团队

开启Ultra96,下载安装boinc客户端:sudo apt-get install boinc-client boinctui

运行客户端:boinctui

键盘点击F9打开菜单,进入Projects/Add Project选择Rosetta项目,根据提示输入刚刚注册的账号和密码,现在BOINC会自动完成任务下载和任务运行,你的Ultra96已经在为抗击新冠病毒贡献力量了!


后记:
本文工作来自于Xilinx工程师Brian Forsse,文章首先发表于PYNQ社区,可点击原文查看:https://discuss.pynq.io/t/run-covid-19-research-with-rosetta-home-on-you...

Rosetta@home 对于所有的aarch64架构的arm处理器的开发板以及x86处理器电脑都支持! 但是用PYNQ框架在Xilinx硬件加速平台(Ultra96或者Alveo)开发蛋白质分析引擎将会使你的工作更高效更有意义。

参考链接:https://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_thread.php?id=13702#93153

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