GPUGRID

GPUGRID 是一个利用消费级显卡（GPU）的大规模并行处理能力，对生物大分子进行全原子分子动力学（MD）模拟的志愿计算项目。项目以巴塞罗那生物医学研究园（PRBB）为基地，由 Gianni De Fabritiis 博士领导，专注于在原子分辨率上理解疾病的分子机制。

分子动力学模拟需要对分子体系中的每一个原子（通常包含 5 万至 50 万个原子，涵盖蛋白质、周围水分子和离子）数值求解牛顿运动方程。每个时间步长仅推进 2 飞秒（2 × 10^-15 秒），因此要达到具有生物学意义的微秒时间尺度，需要数十亿个计算步骤。GPU 拥有数千个并行处理核心，天然适合这类计算——一块现代 GPU 在 MD 模拟中的速度可达单个 CPU 核心的 50 到 100 倍。

GPUGRID 是将 GPU 计算应用于分布式生物分子研究的先驱，很早就采用了 NVIDIA CUDA 技术，并运行由同一研究团队开发的 ACEMD 分子动力学引擎。项目的模拟成果有助于理解药物如何与蛋白质靶点结合、离子通道如何开关，以及基因突变如何导致蛋白质在疾病状态下功能异常。

GPUGRID 的研究成果发表在 Nature、Nature Chemistry、Science、PNAS 和 Journal of the American Chemical Society 等顶级期刊上。该项目证明了消费级游戏硬件可以被转化为严肃的生物医学研究工具，实现了十年前还无法企及的模拟时间尺度。