Это в миллион раз быстрее, чем самый быстрый ноутбук в мире. Он обрабатывает 200 триллионов вычислений каждую секунду, и непревзойденная производительность, с которой он может работать, - это именно то, что сейчас нужно ученым в борьбе со временем, чтобы остановить распространение нового коронавируса.
Короткое время, в течение которого компьютер может выполнять огромное количество вычислений, позволило ученым изучить тысячи вариантов поведения нового коронавируса при контакте с различными химическими веществами. Николас Смит и Джереми Смит, которые опубликовали результаты своего математического моделирования на научной платформе ChemRxiv, были основаны на выводах китайских ученых за январь этого года .
Китайцы обнаружили, что новый коронавирус атакует клетки человека аналогично вирусу атипичной пневмонии, который уже был исследован, что означает, что он «вводит» в них некоторый генетический материал. Это делается с помощью наростов, которые окружают тело самого вируса. Они напоминают корону, которая дала коронавирусам название (корона означает корона на латыни).
«И маленькие штыки в конце первыми коснутся человеческой клетки, когда вирус начнет ее передавать» , - сказал в интервью журналу Rolling Stone директор Национальной лаборатории Центра молекулярной биофизики Университета Теннесси Джереми Смит. где находится компьютер
Смит и его коллега с таким же именем обнаружили 77 веществ, которые могут помочь клеткам человека противостоять этой «инъекции».
Мы тупые штыки
Благодаря знаниям своих китайских коллег, оба ученых создали математическую модель, в которой они протестировали в общей сложности 8000 различных веществ. Они задавались вопросом, могут ли они предотвратить прикрепление вируса к клеткам человека, предотвращая его распространение. «По сути, мы стараемся притупить их штыки и прикрепить к ним вещество, которое не позволит им в дальнейшем распознавать приемник в клетках человека», - объясняет Смит сложный процесс. Лаборатория в Ок-Ридже, штат Теннесси, где расположен компьютер, выпустила иллюстративное видео о том, как будет выглядеть такая защита.
По словам ученых, многие из почти 80 возможных веществ, лекарств и природных соединений уже одобрены для применения у людей сегодня. Точно сказать, кто они, но Смит отказывается в данный момент, говоря, что большинство из них, вероятно, не будет работать. «Это не потому, что мы нашли лекарство от коронавируса», - предупреждает он . Все потенциально активные химические вещества должны быть сначала проверены экспериментально. По словам Смита, еще одна исследовательская группа уже началась.
Тем временем Николас Смит повторяет весь математический процесс с усовершенствованной моделью, разработанной в результате исследования, опубликованного только на прошлой неделе. Таким образом, второе моделирование могло бы помочь уточнить порядок веществ в зависимости от их шансов на успех и, таким образом, ускорить само лабораторное тестирование.
По мнению исследователей, скорость имеет решающее значение. «На суперкомпьютере у нас ушел день или два, на обычном компьютере - месяцы», - говорит Джереми Смит. Дополнительные выводы могут быть, по его словам делом удачи. Некоторые из выбранных веществ могут работать, но ни один не может работать. «Но мы всегда находили что-то для других болезней, над которыми мы работали. Мы надеемся, что для этого потребуется одно из существующих лекарств, и нам не нужно будет разрабатывать совершенно новый препарат с самого начала», - добавляет биохимик.
Квадриллион вычислений в секунду
Компьютер с полным названием IBM AC922 Summit принадлежит американской компании IBM и находится в лабораториях Министерства энергетики США. Однако его также могут использовать другие министерства, лаборатории и университеты, что помогает решать сложные проблемы в области медицины или изменения климата, для которых обычных компьютерных технологий недостаточно.
Будет ли им предоставлен доступ к компьютеру, определяется престиж отдельных рабочих мест и проблемы, с которой он будет работать. Они должны всегда публиковать свои результаты.
Менее чем за два года работы исследователи, среди прочего, использовали компьютер для обнаружения паттернов в клеточных системах, материала, из которого состоит человеческое тело, вызывающего болезнь Альцгеймера. Это также помогает прогнозировать экстремальные колебания погоды или землетрясения на основе климатических данных . Машина, которая издает звуки, похожие на громкий пылесос во время работы, и которая более чем удвоила скорость тогдашнего самого мощного китайского Sunway TaihuLight, была оплачена правительством США. Его создание стоило около 200 миллионов долларов (в пересчете на сегодняшний день более пяти миллиардов крон). Его операция поглощает еще 10 миллионов долларов в год.
Он может выполнять 200 квадриллионов (т.е. 200 000 000 000 000 000 или 200 миллиардов) вычислений в секунду. Это же число заняло бы около 305 дней для всего человечества, если бы каждый человек рассчитывал одну операцию в секунду.