【IT168 资讯】电脑就像人类的大脑，通常的运用只能发挥它一小部分的能力;它们经常被动地等待进行数据处理工作。但是，它们如果被巧妙利用，也可以成为有力的研究工具，日以继夜地发挥强大的作用。

　　2004年，IBM提出了这个问题，并通过与领先的科学、教育和慈善机构一同创建了目前最大的公共人道主义网格而回答了这个问题。依托IBM技术，全球网格大同盟?由世界80个国家的50多万志愿者提供支持，他们捐助了超过一百万台电脑的闲置处理能力，共同组成了一个专门致力于人道主义研究的"虚拟超级计算机"。

　　网格技术的这项创新应用扩展了创新的理念，将拥有PC并能上网的每个人吸纳进来。研究表明，电脑用户仅使用了电脑计算能力的10%到15%。在网格上，数百台-甚至数千台-电脑的闲置时间可由任何需要大量处理能力的组织使用。网格计算将许多物理电脑连接在一起，创建了一个大型系统，通过分配计算资源而解决问题。

　　2003年，科学家花费不到6个月时间确定了45项潜在处理措施，利用网格计算对抗天花。如果没有网格，这项工作可能需要几年才能完成。由于天花研究取得了成功，在2004年11月，IBM通过捐助服务器硬件、软件、技术服务和专业知识而建立了全球网格大同盟，使该计划的基础设施能够运行。

　　通过网格计算改变世界

　　全球网格大同盟利用全球每一台电脑的空闲处理能力，创建了一个具有巨大计算能力的引擎，用于应对具有挑战性的研究问题，例如清洁能源、癌症、艾滋病、净水等。

　　志愿者可以通过在线注册并在电脑上安装一个免费软件程序或"代理"而加入网格。代理在后台运行，并且仅在机器处于闲置状态时使电脑资源可供网格使用-例如，当用户坐着思考，而电脑仍在运行时。在待机状态，电脑从全球网格大同盟服务器请求特定项目的数据。然后，它可以对这些数据进行计算，将结果发回服务器，并向服务器请求新的工作。电脑执行的每次计算都为科学家提供关键信息，可加速研究进度。网格计算结合了每台电脑的能力，创建了一个超过全球大多数最大型超级计算机计算能力的系统。IBM与公共机构和非盈利组织合作，使得全球网格大同盟可用于解决需要大量计算能力的问题，同时执行数百次试验。

　　在推出后的两年内，运行全球网格大同盟项目的电脑已经完成了相当于60,000多年时间的计算，帮助解决了世界最困难的一些健康与社会问题。

　　2005年，加利福尼亚州斯克利普斯研究所的艾滋病研究人员能够通过全球网格大同盟的巨大计算能力而生成应对日益严重的抗药性HIV的新型药物前导物。项目在六个月内执行了超过20005次计算-这项工作在传统实验室中可能要花费几十年时间，而在一台个人电脑上需要300年才能完成。现在，科学家正在进行新型药物开发的实验室工作。

　　与此相似，全球网格大同盟正在帮助科学家研究癌症的基本机制，以加快并改善癌症患者的治疗。研究人员使用全球网格大同盟的整合资源，同时分析大量的癌症组织微阵列，允许在更短时间内同时进行多项试验，从而增强对癌症生物学的了解。计算网格的速度和先进性使其能够侦测和追踪人眼观察或传统分析方法无法看到的微小变化。

　　2008年，IBM开始了一项计划，利用计算能力开发更强抗病能力的水稻，并开发出更大、更有营养的农作物。2010年9月，IBM在中国推出了一项举措，旨在寻找过滤和净化污水的方式，并以更低的成本将咸水转化为饮用水。全球网格大同盟顾问委员会持续寻找其它可从网格技术中获益的潜在研究项目。

　　到2011年，全球网格大同盟上共有18个项目投入运行，或者已经完成。在短短6年内，项目为研究科学家提供了超过400,000年的免费电脑运行时间，并提供了超过6.2亿个研究结果。

　　2009年，IBM的全球网格大同盟及"其专业技术以创新方式用于应对当前最严峻的社会挑战方面"而被授予Coffey国际奖。全球网格大同盟计划是IBM智慧的地球愿景的一个非常好的例证：即凭借更多的数据、互连的网络和更好的嵌入式智能，不同的系统-从电网到医疗-可以更好地运行。它也证明了"集体智慧"如何加快世界的进步。

　　促进世界转型

　　全球网格大同盟已经在全球范围内得到应用，帮助寻找许多疾病的治愈措施和新的治疗方法。这些额外的计算能力也帮助研究人员寻找新的方法，将净水带给那些目前无法满足这一基本需求的数十亿人。

　　在日本寻找应对儿童癌症的方法

　　日本千叶大学的研究人员使用全球网格大同盟的计算能力开展"帮助应对儿童癌症"项目，以寻找能够使神经母细胞瘤相关的三种特定蛋白质失去效力的药物。识别这些药物有可能使疾病-儿童最常福寿年高的实性肿瘤-的治愈率提高。该项目使用网格试验这些蛋白质和科学家认为能够阻止相关蛋白质的三百万种备选药物的相互作用。由于需要进行900多万次虚拟化学试验，该项目在一台机器上需要8000多年才能完成。全球网格大同盟可以大大加快项目进度，在两年或更短时间内给出结果。

　　在法国帮助治疗肌肉萎缩症

　　法国肌肉萎缩症协会(AFM)、法国国家科学研究中心(CNRS)、UniversitéPierreetMarieCurie和IBM合作成立的Decrypthon的研究人员正在使用全球网格大同盟检验可能在肌肉萎缩症这样的神经肌肉疾病中可能有影响的2000多种蛋白质之间的相互作用。这些疾病的起源通常是基因变异，而且无法治愈。通过建立一个数据库将这些蛋白质的相互作用编目，研究人员可以开始设计能够增强或阻止分子结合的分子，从而更好地治疗这些疾病。

　　在中国开展清水计算项目

　　据估计，全球12亿人无法喝到安全的饮用水，而26亿人几乎没有卫生设施。每年数百万人由于通过不安全的用水而传播的疾病(尤其是痢疾)死亡-包括估计每天死亡的3900名儿童。这个人道主义问题无法利用当前的技术而以经济的方式予以解决。过滤污水和海水脱盐有可能实现，但费用过于高昂。小直径碳纳米管仅有几个水分子的直径，展示了以高效且经济的方式进行水过滤的巨大前景。通过利用全球网格大同盟，研究人员可以模拟水分子和纳米管之间的相互作用，最终希望找到将碳纳米管作为开发异常高效的滤水器的基础。

　　寻找新的抗艾滋病药物

　　2009年，全球感染艾滋病的人数估计为3300万，而10万人死于与艾滋病相关的疾病。由于目前无法治疗，研究人员正使用全球网格大同盟寻找治疗感染的新要求。FightAIDS@Home项目注重寻找阻止艾滋病毒蛋白酶的药物，以防止病毒复制，从而预防艾滋病的发病。该项目采用网格的计算能力模拟药物分组和目标蛋白质如何以三维形式匹配在一起。利用这些信息，科学家能够创造出更有效的艾滋病毒蛋白酶抑制剂。

　　在巴西治疗水传播的疾病

　　巴西InforiumBioinformatics的生物学家和研究人员与FIOCRUZ-Minas合作，正在尝试消除一种叫做血吸虫病的寄生虫疾病。这种疾病每年在76个国家感染大约2.1亿人，而且主要在热带地区和不发达国家存在。血吸虫病通过使用污水而孵化和传播，每年导致11,000至200,000人丧命。研究人员正在利用全球网格大同盟的处理能力确定人类蛋白质，并且筛选1300万种可能的新型药品化合物。他们将根据血吸虫病寄生虫的180中蛋白质结构对比新化合物，在疾病研究方面取得重大进步。

　　技术突破

　　对于当前的个人电脑，一个更引人注意的事实是，这些电脑在开机状态下，80%的时间内都是处于闲置状态。这意味着系统消耗电力，只是在等待操作。全球网格大同盟让您以"志愿者"方式献出额外的系统资源，为全世界重要的科研项目提供计算能力。这些曾经被浪费的计算能力成为一个巨大的虚拟超级计算机。

　　利用分布式计算克服超级计算的成本障碍

　　一台超级计算机-为许多科研项目提供计算骨干的大型计算机-成本可能高达数千万美元。但是，有些最重要的研究主题-儿童癌症、HIV/AIDS、全球饥饿、传染病-要想获得必要的超级计算能力，并没有充足的资金支持。通过将分布式计算技术和志愿者成千上万台电脑与IBM的专业能力和许多关键系统结合在一起，全球网格大同盟克服了这一看似无法逾越的鸿沟。

　　近50万"年"的计算机时间

　　由于500,000多个成员和超过1,500,000台电脑与全球网格大同盟连接，则可用于人道主义研究的计算能力异常巨大。从其推出到2010年12月底，网格提供了445,000年的计算时间，向研究人员返回了5亿个计算结果。如果没有全球网格大同盟技术和志愿者，这一计算能力等级不可能实现。

　　文化影响

　　由于病毒、蠕虫、木马和其它恶意软件会给许多电脑用户带来问题，因此，您直觉上会反对在您的电脑上安装一个"借用"电脑资源的程序的想法。但是，全球网格大同盟的技术旨在利用现有个人电脑的使用模式，以不影响您正常使用电脑的方式为人道主义事业做出贡献。这个想法在SETI@home项目中体现得最为明显，该项目采用志愿者的电脑分析无线电望远镜数据。全球网格大同盟团队利用并实现了这个想法，用于解决关键的社会问题。

　　满足千年发展目标

　　2000年9月，世界各国的领导人采纳了《联合国千年宣言》，各国都做出了减少极端贫困的承诺。这份文件确立了一系列目标-截止到2015年-即千年发展目标。共有八个目标;全球网格大同盟项目直接并大力参与了其中的六个：

　　"消除极端贫困和饥饿
　　"降低儿童死亡率
　　"提高女性健康水平
　　"应对HIV/AIDS、疟疾和其它疾病
　　"确保环境可持续发展
　　"全球合作

　　帮助处于危险的社区

　　在IBM超级计算机Watson在为期三天的Jeopardy!比赛中击败前任冠军KenJennings和BradRutter后，IBM将500,000美元的奖金捐给全球网格大同盟。这笔钱用于奖励以下项目的科学家：

　　"帮助应对儿童癌症：千叶癌症中心研究所和日本千叶大学
　　"共同发现登革热药物：美国德克萨斯大学医学分校和芝加哥大学
　　"FightAIDS Home：美国Scripps研究所
　　"清水计算：中国清华大学
　　"帮助战胜癌症：美国新泽西州癌症研究所、Rutgers大学和宾夕法尼亚大学
　　"帮助抗击癌症：加拿大安大略癌症研究所
　　"为世界培养高营养水稻：华盛顿大学的计算生物学研究小组
　　"清洁能源项目：哈佛大学
　　"共同发现登革热药物：德克萨斯大学医学分校

　　Watson的出现不仅带来了奖金。全球网格大同盟的注册人数增加了700%，使科学家可用的计算能力大大提高。