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全球共讨,征服有期——用你的电脑迎击艾滋病

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发表于 2011-9-17 20:16:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 WaltherNernst 于 2011-9-18 21:30 编辑

什么是艾滋病?



    艾滋病,即获得性免疫缺陷综合症(又译:后天性免疫缺陷症候群),英语缩写AIDS(Acquired Immune Deficiency Syndrome)的音译。1981年在美国首次发现和被确认。曾译为“爱滋病”、“爱死病”。分为两型:HIV-1型和HIV-2型,是人体感染了“人类免疫缺陷病毒”(HIV - Human Immunodeficiency Virus)(又称艾滋病病毒)所导致的传染病。艾滋病被称为“史后世纪的瘟疫”,也被称为“超级癌症”和“世纪杀手”。

艾滋病,是种人畜共患疾病,由感染"HIV"病毒引起。HIV是一种能攻击人体免疫系统的病毒。它把人体免疫系统中最重要的T4淋巴组织作为攻击目标,大量破坏T4淋巴组织,产生高致命性的内衰竭。这种病毒在地域内终生传染,破坏人的免疫平衡,使人体成为各种疾病的载体。HIV本身并不会引发任何疾病,而是当免疫系统被HIV破坏后,人体由于抵抗能力过低,丧失复制免疫细胞的机会,并感染其它的疾病导致各种复合感染而死亡。艾滋病病毒在人体内的潜伏期平均为9年至10年,在发展成艾滋病病人以前,病人外表看上去正常,他们可以没有任何症状地生活和工作很多年。


关于整合酶


整合酶是逆转录病毒(也叫反转录病毒,HIV属于此类病毒)中,负责将病毒基因组DNA整合入宿主染色体中的一类酶。通过一系列DNA切割与连接反应催化部位特异性的整合。这个整合过程是HIV病毒复制和传播所必需经过的过程,抑制整合酶的活性也就抑制了病毒的繁殖。通常整合酶由病毒自身携带,并且不存在于宿主细胞,所以可以作为抗病毒药物的一个合适靶标。

近年来,北京工业大学的王存新教授领导的科研小组致力于整合酶抑制剂筛选方法的研究,并取得了丰硕成果。而斯坦福大学的Folding@Home小组,则利用全世界数千万志愿者贡献的运算能力,成功展开了整合酶的DNA粘着区域,为整合酶抑制剂的研究提供了新的方向。

Folding@Home项目


Folding@home是一个研究研究蛋白质折叠,误折,聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算工程。蛋白质是一个生物体系的基础,它们是一个个纳米级机器。在蛋白质实现它的生物功能之前,它们会把自己装配起来,或者说是折叠;折叠过程对人类而言仍是未解之谜。当蛋白质没有正确折叠(误折)无疑会产生严重的后果,包括许多知名的疾病,比方阿兹海默症(Alzheimer's),疯牛病(Mad Cow, BSE),帕金森氏症(Parkinson's)等。该工程使用联网式的计算方式和大量的分布式计算能力来模拟蛋白质折叠的过程,并指引对由折叠引起的疾病的一系列研究。

最令人惊讶的不仅是蛋白质本身能够自我组装—— 折叠,而且是它们自我组装的速度是如此之快:一些蛋白质能够在百万分之一秒之内完成自我折叠。虽然这个时间在人的时间表中是非常快的,但是用计算机进行模拟,这个时间就显得相当长了。实际上,计算机模拟1纳秒(1/1,000,000,000秒)需要花费大约一天的时间。不幸的是,蛋白质折叠是以数十毫秒(10000纳秒)作为时间表的。这样,这将需要10000台计算机花费数天的时间来模仿折叠。——或者需要30台计算机花费数年的时间。这样等一个结果出来需要的时间太多。

看似简单的蛋白质 却是生命活动的基础.jpg
看似简单的蛋白质,却是生命活动的基础

Folding@home并不依靠强大的超级电脑进行计算,反而主要的贡献者是成千上万的个人电脑。每部参与的电脑都安装了一个在背景执行的客户端程序,在系统不忙碌的时候调用中央处理器执行模拟工作。现时世界上绝大部分的个人电脑,在一般的情况下都很少用尽本身的计算能力。Folding@home就是使用这些本来都浪费了的运算力量。
参与Folding@Home项目是完全自愿的,因为除了不断上涨的积分外,没有任何的回报。但是当你看到因为自己的运算而攻克一个又一个的不治之症时,你会无比自豪,会为自己作为Folding@Home大家庭的一员而骄傲!
Folding@Home的客户端会定时连接设于美国斯坦福大学的服务器去取得“工作单元”(work units),即一种存有实验资料的数据包,根据实验资料进行计算。每个工作单元计算完成后,再传回服务器。
Folding@home的用户端利用了经修改的TINKER、GROMACS、AMBER及CPMD这四款分子模拟程式进行运算,并会在许可的情况下作出优化,以把运算速度加快。这四款模拟程式也被修改成多个不同版本,供多款作业平台使用,每款程式的变体会以编号“Core xx”作分类。


Folding@Home在中国


在中国,由于国民素质和对Folding@Home的认知度等问题,国内参与该项目的人少之又少,到2011年9月为止,Folding@Home项目的中国国家队 China Folding@Home Power(编号3213)有记录的参与者不到3200人,活跃用户(近期有数据包返回)仅有146人。相比之下,海峡对岸的台湾FAHer算力更强劲,于2009年超越3213。但是,我们的骨子里有一种不甘落后的精神,经过3年的不懈努力,3213有望在今年10月反超台湾队。

加入我们吧!



不需要高深的电脑技术,只要你有一台能上网的电脑,就可以加入Folding@Home运算,利用自己电脑闲置的运算能力,为人类早日攻克诸如可传播性海绵状脑病(包括疯牛病、克—雅氏病、格-斯氏综合征等)、癌症、获得性免疫缺陷综合征(即艾滋病)、阿兹海默症(老年痴呆症)、亨廷顿舞蹈症(本项目运算能力最强的个人是一位家族性亨廷顿舞蹈症患者)等目前无法治愈的疾病作出自己力所能及的贡献。

下面进入正题,如何加入Folding@Home(以下简称FAH或F@H)
首先,要先申请一个用户名和密钥(passkey,用作唯一用户标识) 打开http://fah-web.stanford.edu/cgi-bin/getpasskey.py,在输入框中填入自己想要的用户名和能收到邮件的电子邮箱地址,点击Get Passkey,斯坦福会将passkey发到你的邮箱。

下载程序
FAH的客户端分为单核CPU版,多核CPU版(smp和bigadv)和GPU版,下面以单核CPU为例介绍设置方法
下载文件(由于文件尺寸限制,分为4个压缩分卷,全部下载后放于同一文件夹内解压)
FAH.part01.rar (976.56 KB, 下载次数: 2552)

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参与人数 2基本分 +28 收起 理由
ONLY + 8 写得不错!有深度!
金鹏 + 20 精品文章

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 楼主| 发表于 2011-9-17 20:26:56 | 显示全部楼层
这是为配合我们学校12月1日世界艾滋病日宣传活动所写的FAH宣传和入门教程,也是本人第一次写教程。希望各位大神给指出不足,给点修改意见,方便12月1号在校论坛正式贴出。

PS:“全区共讨,征服有期”是1988年世界艾滋病日的宣传主题。

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参与人数 1基本分 +10 收起 理由
refla + 10 辛苦了!

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发表于 2011-9-17 21:53:13 | 显示全部楼层
回复 1# WaltherNernst


   近两年来难得一见的FAH好范文,给力

3213全体弟兄感谢兄弟为FAH和3213做出的贡献
 楼主| 发表于 2011-9-17 22:28:04 | 显示全部楼层
回复 3# 金鹏


    谢谢金版夸奖。不过还是说点实在的吧,我们大一新生的计算机基础普遍较差,很多人还不知道固定IP(我们学校固定IP上网)该怎么设置,不知道自己的本本是几核心CPU,更别提什么GPU,CUDA之类的了。想让他们理解和加入FAH还真有难度。大二大三的情况可能好一些。
 楼主| 发表于 2011-9-17 22:33:30 | 显示全部楼层
FAH的宣传不应该单打独斗,应该配合其它的宣传活动,我整理了一下与疾病健康相关的国际综合性纪念日

1月最后一个周日       国际麻风日              Folding@Home
02月04日             世界抗癌日              Folding@Home
03月22日             世界水日                    C4CW   
03月24日             世界结核病防治日        Folding@Home
04月11日             世界帕金森病日          Folding@Home
04月15日             全国肿瘤防治宣传周      Folding@Home
11月14日             世界糖尿病日            Folding@Home
11月第三周周三        世界慢阻肺日            Folding@Home
12月01日             世界艾滋病日            Folding@Home
12月11日             世界防治哮喘日          Folding@Home

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金鹏 + 20 感谢兄弟科普

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发表于 2011-9-17 23:27:20 | 显示全部楼层
作为一个算友,在对新人推荐F@H时,不仅好处要说,其坏处也要说。算F@H最大的坏处就是电脑发热量会显著变大,要做好散热,尤其是用笔记本计算的,更要做好散热。很多小白不懂,发现装了F@H后电脑无故重启,变慢,变热,就认为一切都是F@H的错。我想,对于小白类新人,不仅要介绍项目内容,如何设置,如何计算,最好也能顺带普及下电脑散热方面的知识。
 楼主| 发表于 2011-9-17 23:32:45 | 显示全部楼层
回复 6# 樱花飘雪


    有道理,我会补上这一部分内容
发表于 2011-9-18 12:59:53 | 显示全部楼层
其实 WCG可以和fah一起宣传的!
 楼主| 发表于 2011-9-18 16:56:31 | 显示全部楼层
回复 8# zglloo


    WCG不太现实,学校毕竟是学校,每天12点准时断网。而且是使用的安腾的软件,不能自动重连。
发表于 2011-9-18 17:16:34 | 显示全部楼层
回复 9# WaltherNernst


    断网和算WCG有什么矛盾吗?
 楼主| 发表于 2011-9-18 17:22:31 | 显示全部楼层
回复 10# jpegreader


    第一,你在世界艾滋病日宣传WCG?
  第二,WCG我们一般跑C4CW,这些包时间都比较短(甚至闹出过限时1小时的包),怎么来得及上传。
发表于 2011-9-18 17:58:51 | 显示全部楼层
回复 11# WaltherNernst


    WCG也有算蛋白质折叠的吧,对研究艾滋病也有益啊。就算是FAH也不是专门针对艾滋的对吧。宣传WCG,也算是给大家多提供一个分布式计算的选择对不对?
至于C4CW限时一小时……这真的很恐怖……我一个月前算C4CW时,那时的包限时都是好多天的……
只不过又不是要把WCG和C4CW等同起来,也不是一定要大家算,宣传一下,让大家多了解点,不也有好处?
发表于 2011-9-18 18:15:49 | 显示全部楼层
第一行,第二句:

1981年在美国首次注射和被确认。

感觉“注射”改为“发现”比较清楚。
发表于 2011-9-18 18:34:25 | 显示全部楼层
回复 11# WaltherNernst

貌似正式因为是艾滋病日所以才应该宣传WCG,WCG第一个项目就是fightAIDS@home。。。
发表于 2011-9-18 18:42:17 | 显示全部楼层
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