在你的日常工作裡，並非總有機會能對諾貝爾獎得主給予一臂之力，不過這週 GPU 運算技術卻創下兩筆紀錄。
週二由 Jacques Dubochet、Joachim Frank 及 Richard Henderson 三位國際知名化學家組成的研究團隊，以其在運用低溫電子顯微鏡進行的研究成果而獲得諾貝爾化學獎，讓科學家能一窺推動細胞內部運作的精密蛋白質結構。
週一，Rainer Weiss、Barry Barish 與 Kip Thorne 三位美國物理學家以偵測重力波的研究結果，獲得科學界最高榮譽。重力波是愛因斯坦逾百年前便預測出的一種物理現象。
這些突破性的研究成果讓我們對於宇宙及人體內部細胞的運作方式，獲得更深入的瞭解。在本週頒發諾貝爾獎的瑞典皇家科學院正式表揚雙方的成就前，這項消息便已成為全球各大媒體的頭條新聞。
低溫電子顯微鏡下的乙醇氧化酶結構畫面。圖片提供：J. Vonck、D. Parcej 與 D. Mills。
內在世界
今年的諾貝爾化學獎表揚低溫電子顯微鏡（Cryo-EM）技術，這項技術有部分仰賴 GPU 加快影像處理速度和重建 3D 立體大分子結構。
研究人員如今可使用低溫電子顯微鏡將運動中的分子進行冷凍，透過原子解析度般的大小來描繪它們，以觀察前所未見的生物程序。
此舉讓研究人員進一步明白生命的化學變化過程，成為發現新藥的關鍵。「這項方法讓生物化學領域邁入新的紀元。」諾貝爾獎委員會在聲明稿內如此說道。
科學家藉由低溫電子顯微鏡取得大量高解析度影像，採用 RELION（(REgularised LIkelihood OptimisatioN，規範可能性化化，發音為 rely-on）這項 GPU 加速開放源碼軟體計畫，處理和重建 3D 立體影像。
科學家早就使用低溫電子顯微鏡這項技術更深入研究疾病，像是探索造成抗生素抗藥性之蛋白質結構、建立與阿茲海默症有關之酶的 3D 立體結構，去年還用於瞭解經由蚊子傳染的茲卡（Zika）病毒。
一支研究團隊運用同一技術找出與人體生物時鐘有關之蛋白質結構，亦獲得今年諾貝爾醫學獎的肯定。
《Nature Methods》在2015年稱低溫電子顯微鏡為「年度研究方法」。
這張電腦模擬圖顯示兩個黑洞的碰撞情況，是 LIGO 首次偵測到的大型事件。由 Simulating eXtreme Spacetimes 計畫製作此圖。
核心重點
相較之下，諾貝爾物理獎則是為長達數十年對重力波的研究畫下句點。逾百年前便預出重力波這個現象，並且通過雷射干涉儀重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，LIGO）首次觀測到重力波的存在。
黑洞間的碰撞等事件造成空間和時間出現漣漪狀的扭曲波紋，能直接探測到重力波讓我們對於宇宙有更進一步的瞭解。
一名諾貝爾獎委員會代表在斯德哥爾摩宣布物理獎得主時，稱此為「一項撼動世界的發現」。
在協助位於華盛頓州漢福德及路易斯安那州利文斯頓兩處 LIGO 天文台所收集到的龐大數據方面，GPU 扮演著重要角色，讓科學家能在 2015 年首次探測到重力波的存在。
研究人員才剛啟動最先進的 LIGO 版本時，位於華盛頓州和路易斯安那州的探測器便收到兩個大型黑洞撞擊所造成的震動，並發出五分之一秒的「鳴叫聲」。那場猛烈的撞擊所產生的重力波，花了 13 億年的時間才到達 LIGO 探測器。
除了確認愛因斯坦相對論的核心元素，這項發現還以重力波研究為基礎，率先提出新型態的天文學。LIGO 從 2015 年以來已偵測到其它三次由黑洞碰撞所產生的重力波。
圖片提供：Adam Baker, via Flickr