全球最強超級計算機“巔峰”:測出77種可抑制病毒傳播的化學物質

新型冠狀病毒給科學家們帶來了前所未有的挑戰,病毒的迅猛傳播速率意味著他們必須加快研究速度。

而這也成為世界上最快的超級計算機的新目標:IBM的超級計算機“巔峰”(Summit),配備有人工智能大腦,通過數千次仿真測試,它分析出哪些化學物質可以有效阻止新冠病毒感染宿主細胞。

超級計算機目前分析出了有抑制效果的77種化學物質,這也為後續疫苗的有效研發邁出了卓有成效的一步。橡樹嶺國家實驗室的研究人員在《ChemRxiv》雜誌上發表了他們的研究。

“巔峰”超級計算機的研發,是為了解決世界級的問題

2014年,“巔峰“超級計算機由美國能源部委託研發,其目的是解決目前世界級的各類問題。

它具有200 petaflops的強大計算性能,這意味著它具有200萬億次每秒的計算速度,也就是說,它可以比目前市面上最快的筆記本電腦強大100萬倍。

全球最強超級計算機“巔峰”:測出77種可抑制病毒傳播的化學物質

“巔峰”的GPU有成千上萬個用於同步計算的內核,也使其計算速度快過比其他處理器

在位於田納西州橡樹嶺國家實驗室的實驗站上,“巔峰”不僅曾分析出老年痴呆症的細胞系統模式,並鑑別出與類鴉片成癮特質相關的基因,甚至根據仿真氣候測試預測過極端天氣。

全球最強超級計算機“巔峰”:測出77種可抑制病毒傳播的化學物質

全球功能最強大的超級計算機“巔峰“。它針對不同的化學物質如何防止冠狀病毒擴散進行了建模。

“巔峰”如何抗擊冠狀病毒

冠狀病毒感通過S蛋白(Spike)向宿主細胞注入遺傳物質,來感染宿主細胞。“巔峰”的工作則是尋找可能與這種S蛋白結合,並可能阻止擴散的化學物質。

全球最強超級計算機“巔峰”:測出77種可抑制病毒傳播的化學物質

冠狀病毒表面結構

基於1月份發表的研究報告,橡樹嶺實驗室的研究員米克拉·史密斯(Micholas Smith)創建了冠狀病毒的S蛋白模型。通過超級計算機“巔峰”的計算,它對8,000多種可能與病毒的S蛋白結合的化學物質進行了測試,並模擬了病毒蛋白中的原子和粒子對不同化學物質的反應。“巔峰”通過實驗確定了其中的77種,並根據它們抑制S蛋白的可能性對它們進行了排序。

下一步做什麼

基於本月公佈的更精確的冠狀病毒S蛋白模型,該團隊將再次在“巔峰”上運行模擬計算。

但這也是“巔峰”在目前階段能夠實現的所有作用。它提供了分析的第一步:確定有望抑制病毒的化學物質。而接下來,科學家們需要開展實驗研究,以證明哪種化學物質最有效。

傑銳米·史密斯(Jeremy Smith),田納西大學兼橡樹嶺國家國家實驗室中心主任在一份聲明中稱:“我們的結果並不意味著我們已經找到了治療冠狀病毒的方法。但是這些發現可以為將來的研究提供參考。而這些研究對於製造最有效的冠狀病毒疫苗是必要的。”

“只有到了疫苗研發步驟,我們才能知道,這些化學物質中中是否有任何一種能夠減輕這種病毒的特徵。”傑瑞米說。

圖片/網絡

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