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?超級電腦研製戰疫彈「藥」

時間:2020-02-20 04:24:24來源:大公報

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  圖:國家超級計算深圳中心正在使出超強算力,支撐各類研究抗擊疫情。圖為科研人員在中心內工作/網絡圖片

  大數據時代,數字信息的有效分析和研判為決策者提供了詳實的依據。如今,對於疫情的防控也離不開大數據的測算與助力。作為國家重大科技基礎設施,在國家超級計算深圳中心的超級計算機(港稱「超級電腦」),正運用超強算力篩選能抑制病毒的小分子藥物,助力研製戰疫彈「藥」,支撐各類研究抗擊疫情,為最終消滅疫情鑄造金鑰匙。/大公報記者 郭若溪

  新冠肺炎疫情來勢洶洶,1月24日除夕夜,中國疾病預防控制中心對外發布,中國成功分離了第一株病毒毒種信息。從事藥學研究的中山大學藥學院羅海彬教授異常興奮,因為掌握了毒種信息就意味著藥物篩選有了方向。當晚,他立即撥通了深圳超算中心的電話,提出需要超算資源完成抵抗新冠肺炎的藥物篩選和病毒突變預測。

  在隨後的1個小時內,深圳超算中心迅速協調其他用戶,在取得用戶理解後暫停部分計算,優先調度出400個節點的資源,為疫情讓出緊急通道,同時與合作夥伴快速協商後,調度了曙光昆山的DCU資源和商湯公司的GPU資源。天津超算、騰訊公司和算力地球紛紛響應,展開了一場科學與時間的賽跑。最終為羅海彬團隊開通了高性能計算帳號,免費提供所有計算資源,藥物篩選作業即刻進行。

  兩月工夫 兩日搞掂

  「因為我們的藥物有很多,如果用自己的電腦,可能要篩選兩個月。有了深圳超算,可能有望在兩到五天內做完這些事情,所以這是一個非常重要的一個支持。目前,初步研究成果已遞交廣東省科技廳和科技部?!沽_海彬表示。

  超級計算機之所以超級,在於它異常強大且高效的數據處理能力。在藥物篩選的研究過程中,就需要大量的超級計算資源幫助提高速度?!肝覀兛梢園閹幬錆Y選的過程,看作是從成千上萬有可能的鑰匙,去找到那把正確的鑰匙來打開這把鎖?!箛頁売嬎閔鉦謚行鬧魅務T聖中用鎖和鑰匙的比喻,說明藥物篩選的原理。

  那把「正確的鑰匙」,就是能夠與病毒蛋白質結合的小分子。馮聖中介紹,當小分子結合到病毒蛋白質的功能位點,病毒蛋白質就不能和它真正的底物結合,從而抑制病毒蛋白質的活性。每個小分子要通過各個角度與蛋白質結合,結合之後釋放能量越多,就代表結合越穩定,這個小分子就越有可能做成藥物。另外,運用分子動力學,也能快速分析出病毒入侵關鍵蛋白的分子結構機理,加速疫苗研製。

  抗疫優先 免費支持

  2月3日,深圳超算中心又接到了技術協助請求,深圳大學高等研究院請求下載數據集和數據預處理,用於新冠肺炎的藥物篩選工作。據了解,目前已經有近百家科研機構正在使用超算中心的資源進行疫情相關的科研工作,深圳超算優先調度出數以千萬計的機時,來服務於疫情相關的研究工作,給疫情趨勢預測、病毒基因測序、藥物篩選、病毒疫苗研製等方面研究提供強大的算力支撐?!改殼?,對疫情研究明確提出需求的課題組,深圳超算提供免費的支持,支持他們盡快地能拿出一些好的結果來,阻止疫情的蔓延,為國家和社會做貢獻?!柜T聖中說。

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