生物实验技术

　　Sequoia，现世界排名第一的超级计算机，其1小时的运算量需要67亿人夜以继日工作320年才能完成，是设计用来核武器的实验模拟的。不过最近科学家们利用这台超级电脑进行了人类心脏的模拟，名为Cardioid的模型能够模拟7小时以上的人类心脏活动，可以测试药物或是电击等外界刺激对人类心脏的影响。


　　Lawrence Livermore National Laboratory（LLNL，劳伦斯利弗莫尔国家实验室）的科学们，利用Sequoia的“闲暇时间”，就是在Sequoia处于检测阶段没有完全启动主要程序的期间，通过Cardioid模型模拟出了人类的心脏。


　　LLNL制造出来的人类心脏Cardioid模型，能够模拟心脏活动超过7小时，而之前的模型仅仅能模拟45分钟的心脏活动。这样，药物对与心脏的影响就能通过Cardioid模型来测试。


　　为什么需要建立一个这样的心脏模型，来模拟人类的心脏活动呢？ LLNL实验室科学计算研究院的负责人Fred Streitz表示，对于测试药物对人类器官影响的实验，有着相关的法律规定。通过这样的模型，我们可以避免触犯这些法律规定，就可以得知药物的效果。另外这也扩展了超级计算机的应用领域。


像Cardioid这种现代化的心脏模型，是将器官划分为一个个的小单元，每个单元越小，就越接近真实心脏的运动。在Cardioid之前，心脏模型能够精确到0.2mm，而Cardioid将精度提高到了0.1mm。并且Mirin说到，过去人们往往只能同时运行数十个心脏模型，但是在Sequoia上，能够同时运行数千个心脏模型，速度也比之前的快300多倍。


　　Cardioid是将每一个细胞看做一个单元，模型运行起来之后，科学家们能够测试药物、电击对于每个细胞的影响。


　　Cardioid并不是第一个人类器官的电子或者化学模型，Dave Richard说到，实际上，我们用到的一些数字处理方法就是借鉴他人的经验，例如有人模拟出了人类的大脑，还有其他许多实验室都在模拟人类的器官系统，这其中就有心脏，但是LLNL有一个巨大的优势：他们拥有着世界上最快的超级计算机。