作者:高桥恒一 来源:PNAS 发布时间:2010-2-22 10:16:44
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创新型模拟法精密再现细胞内单分子运动
 
日本理化学研究所公布,该研究所基干研究所生化模拟研究小组高桥恒一组长与荷兰科学家共同开发出一种创新型模拟法。这种模拟法能够把细胞内单个分子的运动精密地再现出来。该成果将发表在2月9日出版的美国《国家科学院院刊》上。
 
从微生物到人类,所有的生命活动都是由细胞内活体分子间的连续反应——“生化学网络”的活动而起源的。精密模拟、预测“生化学网络”一举一动的细胞模拟是正确理解生命活动、应用和发展的重要基础技术。目前应用的细胞模拟大都仅能表现存在于细胞内的分子互相作用的电路图、分子数量增减的“网络模式”以及表现细胞内各处平均浓度差别的“浓度平均场模式”,并不考虑细胞内单个分子的运动。
 
随着荧光显微镜观察技术的飞速发展,如今科学家已发现:一个分子单位的波动及运动对生命机能具有重要作用,为了正确理解生命机能,必须要了解细胞内分子的运动和波动。
 
研究小组开发出的高性能粒子反应扩散计算方法,能使以年为单位的计算时间缩短为数日,并且在原理上没有系统误差。因而实现了世界上首次细胞规模的单个分子运动的精密模拟。新的计算方法将应用在日本正在开发的下一代超级计算机上,以期望进一步解读细胞癌化的机理,通过对干细胞分化的预测和控制,在再生医疗领域有所突破。此外,通过对有用微生物的设计,也可能找到解决环境问题和能源问题的突破口。(来源:科技日报 陈超)
 
 
 
 
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