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關(guān)鍵課題

算法

軟件

1

多組學(xué)分析

基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)數(shù)據(jù)的整合。

§   基因組組裝算法：如SPAdes、SOAPdenovo。

§   基因表達(dá)分析算法：如DESeq2、edgeR。

§   蛋白質(zhì)序列比對算法：如BLAST、Bowtie、BWA。

§   代謝物識別算法：如MetaboAnalyst、XCMS。

2

AlphaFold2蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測

該方法基于蛋白質(zhì)氨基酸序列。AF3蛋白預(yù)測常用的算法包括：

§   同源性建模：利用已知結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的模板來構(gòu)建目標(biāo)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

§   從頭建模：基于物理學(xué)原理和化學(xué)知識來構(gòu)建蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。

AlphaFold

PyRosetta

3

蛋白質(zhì)互作預(yù)測

該方法基于蛋白質(zhì)氨基酸序列和距離約束。DMFold蛋白預(yù)測常用的算法包括：

§   模擬退火：一種模擬物理系統(tǒng)退火過程的算法，用于尋找蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的低能量構(gòu)象。

§   蒙特卡洛方法：一種基于隨機(jī)抽樣的算法，用于探索蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)象空間。

DMFold

Rosetta

4

分子對接

用于配體構(gòu)象生成的遺傳算法。

用于評估結(jié)合親和力的評分函數(shù)

AutoDock

Schr?dinger

SuiteMOE

5

分子動力學(xué)（MD）模擬

是一種模擬分子運(yùn)動的計算方法。分子動力學(xué)模擬通常用于研究生物系統(tǒng)的動態(tài)行為。分子動力學(xué)模擬常用的算法包括：

§   經(jīng)典分子動力學(xué)：利用牛頓運(yùn)動定律來模擬分子運(yùn)動。

§   量子力學(xué)分子動力學(xué)：利用量子力學(xué)原理來模擬分子運(yùn)動。

GROMACS

NAMD

LAMMPS

關(guān)鍵指標(biāo)

技術(shù)要求

推薦

1

中央處理器

具有高時鐘速度的多核 CPU

32個內(nèi)核以上

高頻（分子對接、多組學(xué)）

2

GPU計算處理器

用于深度學(xué)習(xí)和分子模擬的高性能 GPU

NVIDIA A100 80GB

RTX 4090 24GB

RTX 6000 ADA 48GB

3

內(nèi)存（RAM）

大內(nèi)存容量可處理大量數(shù)據(jù)集和復(fù)雜計算

256GB DDR5以上

4

數(shù)據(jù)存儲

高速 NVMe SSD 可快速訪問和存儲數(shù)據(jù)

至少10TB，取決于數(shù)據(jù)大小

5

聯(lián)網(wǎng)

用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚倬W(wǎng)絡(luò)，尤其是在集群配置中

10Gbps或更高的以太網(wǎng)

6

集群設(shè)置

對于大規(guī)模計算，請考慮具有多個節(jié)點(diǎn)的集群

每個節(jié)點(diǎn)都配備上述硬件