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冷冻电镜为啥这么牛?与云计算有什么关系?月新生科做出了什么贡献?

2018-09-05 14:02   来源: 商业伙伴   作者: 于洪涛

基本信息

面向行业
应用领域

冷冻电镜的全称是低温冷冻电子显微镜。

随着近年来软件以及硬件的瓶颈式突破与飞速式发展,冷冻电镜技术逐渐成为了结构生物学领域的主流技术之一。

2017年诺贝尔化学奖,就颁发给了三位在冷冻电镜技术方面做出卓越成绩的科学家:哥伦比亚大学教授Joachim Frank、苏格兰分子生物学家和生物物理学家Richard Henderson、瑞士洛桑大学生物物理学荣誉教授Jacques Dubochet。

 

冷冻电镜与云计算

冷冻电镜是怎么出现的呢?

我们都知道光学显微镜。它是利用可见光来观测微观物体。光学显微镜可以观察细胞,但对于更小的分子就无能为力了。电子显微镜因此而出现,因为电子的波长是光波长的十万分之一左右,由布拉格方程可知,波长越小所能达到的极限分辨率就越高。但由于存在辐照损伤,传统的电子显微镜只能观测一些无机样品,而看不了蛋白质分子这样有活性的生物大分子。

于是,科学家们又发明了低温冷冻电子显微镜,通过把蛋白质分子快速冷冻的方法来观测。这就是冷冻电镜的大致原理。

但冷冻电镜并不是简单就能观测得到生物大分子的结构,而需要很好的软件算法和计算能力,这样才能解析出拍摄到的二维照片与生物大分子的三维空间结构之间的关系。因此,冷冻电镜对于计算有很高的需求,而云计算恰恰就能够与这一高精尖生物科技紧密配合,在计算平台上搭建私有云,使平台管理、资源分配、协同工作更加的简单便利。

在国内,冷冻电镜平台以及与之配套的计算平台正在快速搭建。仅在上海,就有超过10余台千万级Titan Krios 300kV场发式电镜将要配置以及搭建完成,冷冻电镜领域的前景一片美好。

 

冷冻电镜与月新生科

月新生科是谁?

上海月新生科信息科技有限公司成立于2018年,是北京月新时代科技股份有限公司全资子公司,主营健康、生命科学领域的大数据分析、处理流程软件开发、人工智能软件与装置的技术开发,面向科研、医疗、教育用户提供生命科学大数据分析与计算平台产品和私有云技术支持与咨询服务,面向政府用户提供大数据分析与信息安全技术服务。

月新生科从冷冻电镜数据处理业务的整体需求出发,着力解决用户在平台搭建或者数据处理过程中所遇到的问题;并优化和推广云产品,实现云平台的横向复制,帮助更多用户解决系统应用以及数据管理等多方面的问题,帮助用户实现科研领域的突破。

不久前,月新生科刚刚成功获得了上海精准医学研究院电镜计算平台的千万级项目。

月新生科的影响力

2018年8月24日-8月29日,由浙江大学冷冻电镜中心承办的第十一届郭可信电子显微镜学与晶体学暑期培训班暨2018郭可信生物大分子与细胞三维电镜成像国际研讨会,( The 11th K. H. Kuo Summer School of Electron Microscopy & Crystallography & The 2018 Kuo Symposium on 3D-EM of Macromolecules and Cells)在杭州隆重举办。

本次暑期培训班与研讨会主席由浙江大学张兴教授、纽约州立大学奥尔巴尼分校隋海心教授以及耶鲁大学刘俊教授共同担任。研讨会特别邀请了2017年诺贝尔化学奖得主Joachim Frank教授、西湖大学校长施一公作专题报告,同时还邀请了国内外冷冻电镜领域的40余名杰出科学家作系列报告,包括马克斯-普朗克研究所 Wolfgang Baumeister教授、美国科学院院士Robert Glaeser教授、美国加州大学旧金山分校Yifan Cheng教授、霍华德·休斯医学研究所Nikolaus Grigorieff教授、美国贝勒医学院Steven Ludtke教授、美国科学院院士Eva Nogales等。我国在冷冻电镜领域前沿从事科研的众多科学家也一同研讨冷冻电镜技术相关最新研究结果及发展方向。

 

上海月新生科信息科技有限公司为本次大会提供了重要的技术支持。大会通过应用月新生科公司云平台产品BioCloud,让参加本次暑期培训班与研讨会的国内外老师和学生们,实现了大规模同时在线进行冷冻电镜专业数据处理软件的共同研究。这在业内首次实现,获得一致好评。同时,月新生科的技术专家张翔在大会作了专题报告,介绍了冷冻电镜主流软件RELION在不同计算环境的处理性能报告以及月新生科云平台产品BioCloud,引起了参会代表们的广泛关注。

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