‘Fingerprints’将分子模拟与现实匹配

2011年2月22日Tenn橡树岭—能源部开发的理论技术’S橡树岭国家实验室正在通过识别普通来带来超级计算机模拟和实验结果更接近“fingerprints.”

ornl.’S Jeremy Smith协作了设计方法—动态指纹—这使得实验与计算机模拟之间的不同信号调整,以加强运动中分子的分析。该研究将在国家科学院的诉讼程序中发表。

“实验倾向于产生相对简单且光滑的信号,因为它们仅限‘see’ a molecule’S低分辨率的运动,”说史密斯,谁指导了ornl’S分子生物物理学中心并持有一名州长’田纳西大学的S椅。“相反,来自超级计算机模拟的数据复杂且难以分析,因为原子在诸多跳跃,摆动和摇晃的模拟中移动。如何调和这些不同的观点同样的现象是一个长期存在的问题。”

通过计算模拟和实验数据内的峰值,创造不同的新方法解决问题“动态指纹。”史密斯构思的技术’弗兰克·诺埃的原毕业生,现在在柏林自由大学,然后可以链接两个数据集。

超级计算机模拟和建模能力可以添加多种类型的分子实验中缺少的复杂性。

“当我们开始研究时,我们希望找到一种方法来使用计算机模拟,告诉我们实验实际看到哪种分子动作,” Smith said. “当我们完成后,我们得到了更多—一种方法,也可以告诉我们应该进行哪些其他实验以查看模拟中存在的所有其他运动。这种方法应该允许像ornl这样的主要设施’S散介中子源更有效地使用。”

结合模拟和实验的力量将有助于研究人员在生物燃料,药物开发,材料设计和基本生物过程等地区解决科学挑战,这需要彻底了解分子如何移动和互动。

“科学中的许多重要事项取决于原子和分子移动,” Smith said. “我们希望在实际发生的情况下,通过实验地检查各种分子电影。”

View a supercomputer simulation of a protein in motion here: http://www.ornl.gov/ornlhome/hg_mer.htm

“目的是与介绍中子源无缝地整合超级计算,以充分利用我们在Ornl的主要设施进行生物能源和材料科学发展,” Smith said.

协作工作包括来自L的研究人员’Aquila,意大利,乌格兰堡和比勒费尔德,德国和加州大学伯克利。这些研究部分由科学发现通过来自DOE科学办公室的先进计算授权进行科学发现。

ornl. is managed by UT-Battelle for the Department of Energy’s Office of Science.

图像: http://www.ornl.gov/info/press_releases/photos/n2_network7.png

标题:作为结构状态(下面)之间的分子跳跃,它会产生“动态指纹”(顶部光谱)可以将高性能仿真和实验结合在一起。

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