作者:芝加哥大学的路易斯·勒纳 运行一个完整的病毒模型在计算上很困难，但是芝加哥大学科学家创造的一个新框架允许研究人员运行一个有效的简化版本，以更好地理解非典-COV-2是如何工作的
信用:于等
“非典病毒粒子的多尺度粗粒度模型”，《生物物理杂志》(2021) 芝加哥大学的研究人员创造了第一个可用的对新冠肺炎病毒负责的整个病毒的计算模型——他们正在管理这个广泛可用的模型，以帮助推进大流行期间的研究
“如果你能理解病毒是如何工作的，这是阻止它的第一步，”教授说
格雷戈里·沃斯的团队创建了发表在《生物物理杂志》上的模型
“关于病毒的生命周期和组成，你所知道的每一件事都是你可以攻击它的弱点
" 沃斯和他的团队利用他们以前的经验找到了病毒每个单独成分的最重要的特征，并删除了“不太重要”的信息，从而建立了一个全面但仍然可以在计算机上运行的计算模型
这项技术被称为粗粒化，这是沃斯和他的学生帮助开创的
简化的框架有助于解决健康研究中的一个关键问题:尽管病毒是更简单的生物实体之一，但计算建模仍然是一个主要挑战——尤其是如果你想模拟病毒与其宿主身体的任何相互作用，这意味着代表数十亿个原子
“你可以尝试运行一个原子级的模型来模拟实际的整个病毒，但是在计算上它会立刻让你陷入困境，”沃斯说
“你也许可以用足够长的时间来模拟，比如说，几百纳秒的移动，但这还不足以找到最有用的信息
" 因此，许多研究人员致力于创建病毒单个蛋白质的模型
但是沃斯说，虽然这种分割过程有其用途，但它也忽略了更大范围的一部分
“病毒本身是一个整体性的东西，”计算科学家和黑格·P
帕帕齐安杰出服务化学教授
“在我看来，你不能假设你可以孤立地看待单个部分
病毒不仅仅是它们各部分的总和
" 沃斯说，他的实验室多年来一直致力于模拟其他病毒，如艾滋病毒
他们学到的一个教训是，病毒的多个部分协同工作
例如，科学家可能会研究一种与病毒表面的尖峰蛋白结合的药物，以防止它们附着在宿主细胞上
“你可能想知道的一件主要事情是，你需要给每一个尖峰蛋白注射剂量才能让它发挥作用吗？如果没有，你能逃脱的百分比有多低？”沃斯说
“当你试图制造药物或抗体时，这是一个关键的问题，通过观察整个病毒，你可以更好地理解这个问题
" 该模型还提供了一个框架，一旦有新的发现，科学家们就可以在其中整合关于非典-COV-2病毒的更多信息
沃斯希望该模型将被证明对冠状病毒药物设计以及理解可能出现的突变是有用的，例如最近在美国发现的突变
K
任何人都可以下载这个模型并用于他们的研究
“制作整个病毒的多尺度模型并快速整合所有这些信息是向前迈出的一大步，”沃斯说
“我真的为我的实验室感到骄傲
我们在创纪录的时间内完成了它，真的——仅仅几个月
如果这场大流行有任何好的一面，我希望它能使我们对抗病毒的工具超越新冠肺炎——像流感、艾滋病毒和任何未来出现的新冠状病毒
"
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