相信最近大家都被一部超超超好看的 科幻喜剧《独行月球》刷屏了 电影中唯美的月球画面 让小编差点以为真的身处月球表面了 不难发现,不管是国内还是国外 提到科幻片 大家总是以月球为主题拍摄创作
那么问题来了,你知道月球是怎么形成的吗?广为流传的大碰撞理论又是怎么模拟出来的?
近日,成都超算中心联合成都理工大学行星科学中心打开时空之门,共同揭开月球大碰撞理论背后的神秘面纱。
依托超算算力资源
首次开展高分辨率的SPH大碰撞模拟
关于月球的形成,“大碰撞说”认为,在大约44亿年前,有一个火星大小的物体撞击了刚刚形成不久的地球,撞击后,来自这颗行星和地球的大量物质被溅射到太空中,最终聚集形成了月球。
大碰撞事件不仅仅形成了月球,同时也确定了地球初始的热-物理-化学状态,因此开展大碰撞模拟研究不仅可以帮助人类了解月球是如何形成的,更是理解地月系统最早期演化的钥匙。而成都理工大学行星科学中心周游副教授团队,突破了月球形成的大碰撞模拟的技术瓶颈,在全国首次开展了基于SPH(光滑粒子流体动力学)方法的行星形成大碰撞模拟研究工作。近期,周游依托成都超算中心算力资源,进一步进行了超高分辨的大碰撞模拟。
↑国家超算成都中心丨摄影:周勇良
“成都超算中心对我们这次开展高分辨率模拟起到了重要的帮助,中心具有良好的硬件设备,并且工程师对软件和硬件的适配具有丰富的经验。因此在成都超算中心平台基础上,我们在国内首次开展了高分辨率的SPH大碰撞模拟,分辨率达到了1200万粒子,提高了我们的计算效率,超大的存储空间也便于我们输出模拟中更多的细节。”周游说道。
让人惊喜的是,超算这次不仅能“上天”,还可以“下地”。
不再依赖国外技术
首次研发出国产化适配模型
8月16日,小编从成都市农业农村局获悉,成都近日印发《打造更高水平“天府粮仓”成都片区的实施方案》(以下简称《实施方案》)。根据《实施方案》,成都力争通过3年努力,提升建设1个十万亩粮油产业带、10个以上十万亩粮油产业园区、100个万亩粮经复合产业片(园)区,打造形成农田标准化、土地股份化、生产规模化、品种优质化、全程机械化、主体职业化、服务社会化、产品品牌化、管理数字化、效益多元化“十化同步”的新时代更高水平“天府粮仓”核心区。
为实施农业科技增值行动,提高粮食生产的科技含量,成都超算中心联合四川农业大学农学院进行了小麦bHLH转录因子PGS1调控种子发育影响产量的分子机制解析,为将来培育高产高质小麦材料提供理论依据和备选基因。
“传统研究方式费时费力,且花费巨大。”研究人员表示:“传统研究只能通过实验的方法来获得目标基因的蛋白结构,费时费力,且花费巨大,而有了超算中心的蛋白预测技术支持,我们可以在短期内获得较高精度的基因蛋白预测3D结构,帮助我们从结构的角度解析基因功能。”
于是,在Alphafold2的帮助下,超算团队成功预测出基因的蛋白结构,以及提前预测各个结构的功能,为后续研究提供了大量的数据基础。
为了将这项技术更好地运用到生活中,国家超算成都中心与百度合作,基于百度飞桨螺旋桨PaddleHelix平台,依据国际公认的开源项目Alphafold2,研发出国产化DCU蛋白质结构预测推理模型,从而让人类有机会从更深层次诠释生命体的构成和运作变化规律,全面揭示生命运行、发展机制,激发生物科学、药物研发、合成生物学等方面的发展,为我国生命科学发展带来了更多新的可能。也就是说,我们可以不再依赖国外技术。
成都超算中心技术工程师向玉开表示:“生物计算-蛋白质结构预测Alphafold2模型基于深度神经网络预测蛋白质结构,能够根据输入的氨基酸序列快速计算生成高精度的蛋白质三维结构,极大地提升了获取蛋白质结构的效率,并使预测结果达到实际应用的精度要求。”
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