Dans le domaine des simulations moléculaires, l'union fait la force !
Publié par Adrien le 09/08/2019 à 08:00
Source: CNRS INSB
Un groupe de scientifiques annonce le partage des méthodes et des pratiques pour les simulations moléculaires sur une toute nouvelle plateforme web appelée "PLUMED-NEST". Leur objectif est de favoriser la transparence et la reproductibilité de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...). L'initiative est décrite dans la revue Nature Methods.


Figure: La plateforme PLUMED-NEST met à disposition toutes les données et les protocoles nécessaires pour reproduire les résultats des articles publiés dans les domaines de développements, de méthode et d'applications en biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres vivants (ou ayant...), chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage...), physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) et science des matériaux (La science des matériaux regroupe les domaines qui étudient la matière qui constitue les objets. Cela va des roches (en géologie) aux métaux en passant par les matériaux de construction (génie civil), les polymères (plastiques,...). La compatibilité des fichiers PLUMED est certifiée avec la version actuelle du code. Le partage des informations par PLUMED-NEST favorise la reproductibilité (La reproductibilité d'une expérience scientifique est une des conditions qui permet d'inclure les observations réalisées durant cette expérience dans le processus d'amélioration perpétuelle des connaissances scientifiques. Cette...) et la transparence (Un matériau ou un objet est qualifié de transparent lorsqu'il se laisse traverser par la lumière. Cette notion dépend de la longueur d'onde de la lumière : ainsi, le verre est transparent dans...) de la recherche scientifique (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) et fournit également un matériel pédagogique pour les nouvelles générations de scientifiques.
© Massimiliano Bonomi

Des scientifiques prêts à travailler ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) pour promouvoir la transparence, la reproductibilité et la qualité des résultats dans le domaine des simulations moléculaires via un système open source ont créé une nouvelle plateforme pour concrétiser leur engagement. Né il y a 10 ans, PLUMED (www.plumed.org - @plumed_org) est un logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous...) open source créé par un petit groupe de chercheurs dans le but de mettre à disposition différentes méthodes dans le domaine de la dynamique moléculaire (Une simulation de dynamique moléculaire consiste à calculer l'évolution d'un système de particules au cours du temps. Ces simulations servent de modèles...). Ce type de "microscope numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...)" à l'échelle atomique représente aujourd'hui l'une des pratiques de recherche les plus avancées, avec des applications allant de la physique à la chimie, de la biologie aux sciences des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.). Les simulations de dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) moléculaire sont aujourd'hui un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une...) indispensable pour comprendre les mécanismes les plus sophistiqués des molécules, prédire leur comportement et interpréter les expériences.

Au fil du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), PLUMED est devenu une plateforme largement utilisée grâce à laquelle les nouvelles techniques pour les simulations moléculaires mises en oeuvre peuvent être rapidement partagées, les rendant ainsi accessibles et faciles à utiliser par tous. Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) s'est étendu avec des méthodes toujours plus innovantes visant à accroître son potentiel. Le "PLUMED consortium" est ainsi composé de dizaines de scientifiques et de programmeurs du monde (Le mot monde peut désigner :) entier dans le domaine de la dynamique moléculaire. L'objectif de l'initiative ? Augmenter la reproductibilité scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.), accroître l'impact de la recherche et promouvoir les bonnes pratiques en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) de simulation, au travers d'un effort communautaire.

Pour atteindre cet objectif, les scientifiques du consortium se sont engagés à partager les données et les protocoles des simulations utilisées dans leurs travaux scientifiques sur la plateforme web appelée "PLUMED-NEST" (www.plumed-nest.org - @PlumedN). Ainsi, tous les scientifiques peuvent y déposer les données, fichiers et protocoles nécessaires pour reproduire les simulations publiées. L'avantage est évident en termes d'innovation, de partage des connaissances et de formation des nouvelles générations de chercheurs. L'article paru dans la prestigieuse revue est signé du "PLUMED consortium" qui regroupe des chercheurs du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), de l'International School for Advanced Studies (Trieste, Italie), de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Milan (Milan (en italien Milano, du latin Mediolanum, en lombard Milàn) se situe dans le nord de l'Italie. Capitale de la région de Lombardie, au centre de la plaine du Pô, la...) (Italie) et de la Queen's University of Belfast (Royaume-Uni).

Pour en savoir plus

Promoting transparency and reproducibility in enhanced molecular simulations.
PLUMED consortium.
Nat Methods. 2019 Aug;16(8):670-673. doi: 10.1038/s41592-019-0506-8. No abstract available.
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