对战新冠病毒超级计算机上场

科技日报记者 刘园园

日前，隶属于美国能源部的橡树岭国家试验室称，其研讨团队正在用全球最快的超级核算机对战新冠病毒。

Summit超级核算机

据介绍，该试验室研讨人员运用IBM Summit（极点）超级核算机，对8000多种化合物进行模仿，并挑选出77种小分子药物化合物。这些化合物或许值得在抗击新冠病毒的奋斗中进一步研讨。

Summit声称现在全世界最强壮、最聪明的超级核算机。科技日报记者从IBM我国公司了解到，Summit超级核算机的峰值功能到达每秒20亿亿次浮点运算，在功能上比一百万台高端笔记本电脑还要强壮。

核算机模仿可缩小潜在变量规模

之前的研讨发现，2019新式冠状病毒感染人体细胞的关键在于，病毒外表的刺突蛋白与人体ACE2 蛋白结合。

据介绍，美国研讨人员在Summit超级核算机上对8000多种化合物进行了模仿，以挑选那些最有或许与冠状病毒刺突蛋白结合的化合物，然后使冠状病毒无法感染宿主细胞。

一种化合物（灰色）正在模仿与新冠病毒刺突蛋白（蓝色）结合，以避免病毒与人体ACE2 受体（紫色）结合。

图为一种化合物（灰色）正在模仿与新冠病毒刺突蛋白（蓝色）结合，以避免病毒与人体ACE2 受体（紫色）结合。

随后，他们把或许对病毒试验研讨有价值的化合物进行了排序。其研讨成果已发布在化学范畴预印论文系统ChemRxiv上。

“在企图了解比方病毒之类的新式生物化合物时，试验室的研讨人员往往会培育微生物，并调查微生物在实际中怎么对新引进的新式化合物作出反响。”IBM认知系统事业部技能核算副总裁戴夫·图雷克表明，假如不凭借核算机数字模仿缩小潜在变量规模，该进程或许会特别绵长。

除了缩小潜在变量规模，核算机模仿还能够充任更多人物。

“在不了解病毒分子结构时，核算机模仿能够得到病毒分子结构；在已知病毒分子结构的情况下，核算机模仿能够探求分子的关键位点，为后续病毒按捺药物挑选打好根底。”北科院北京市核算中心副研讨员裴智勇承受科技日报记者正常采访时说。

关于核算机模仿生物反响的一般进程，裴智勇和记者说，首先要确认研讨目标，比方要研讨哪两个或哪几个分子。然后，经过文献报导或其他办法确认分子的效果位点，并依照必定规矩构建模型，提交核算机进行模仿。最终，剖析核算成果。

研讨时刻由数月缩至一两天

可是，即便运用核算机数字模仿，仍然会存在许多应战。这时候，超级核算机就派上用场了。

图雷克介绍，核算机模仿能够查看不同变量怎么对不同病毒作出反响。可是，当这些变量中的每单个变量都包括数百万甚至数十亿个绝无仅有的数据段，需求运转屡次模仿时，规范硬件就难以承载这样巨大的工作量，然后变成一个极度耗时的时刻密集型进程。

“因为核算机模仿触及每一个原子与其他原子的相互效果，核算量相当大。再加上病毒分子自身相对较大，所以关于病毒分子的模仿需求用超级核算机来完成相关的核算，一般核算机难以完成对病毒的模仿核算。”裴智勇说。

裴智勇告知科技日报记者，除此之外，运用超级核算机还能够模仿更大系统的研讨，比方病毒与宿主细胞等系统的研讨。

就美国橡树岭国家试验室的这项研讨而言，裴智勇认为，经过核算机模仿8000多种化合物，核算量的确挺大的。

Summit超级核算机轻松处理了核算量大和极度耗时的问题。记者从IBM我国公司了解到，Summit由IBM精心打造，是一种专为数据和人工智能而规划的新式超级核算机，能够为研讨人员带来海量数据处理才能。

美国橡树岭国家试验室分子生物物理学中心主任杰瑞米·史密斯是研讨人员之一，他以自己的实在体会描述了Summit发挥的效果。

“咱们应该经过Summit来敏捷取得咱们所需的模仿成果，这会花费咱们一两天的时刻。可是，运用一般核算机则或许花费数月时刻。”史密斯说，运用Summit这样的超级核算机关于快速取得成果很重要。

史密斯表明，得出模仿成果并不代表现已找到医治新冠肺炎的办法。可是，他们十分期望核算成果能够为将来的研讨供给参阅，并为试验人员供给一个结构，用于进一步研讨这些化合物。

来历：科技日报 文中图片均来自美国橡树岭国家试验室

修改：刘义阳

审阅：王小龙

终审：冷文生