IBM Summit全球最强超级计算机正被用于对抗新冠肺炎

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Ibm技术和英伟达技术合作，帮助鉴定能够引导研究人员开发有效治疗方法的化合物

几十年来，技术一直是科学进步的核心。就在16年前，ibm的蓝色基因超级计算机作为第一台突破petascale子计算的超级计算机出现，并继续在人类基因组测序中发挥关键作用。这一突破为新药和新疗法的研发打开了大门，蓝色基因 连续模拟了约1%的人类大脑皮层，其中包含约16亿个神经元和约9万亿个突触连接，使人们对人类大脑这一历史上最复杂的计算机有了更深入的了解。

然而，面对某些问题，我们往往需要更迅速地做出反应。出于这个原因，美国能源部宣布，它将引入一个强大的新助手，由IBM 推出的首脑级超级计算机，用于对抗covid-19传染病。根据疾病控制和预防中心(cdc)的最新总结，covid-19传染病已经传播到84个国家和除南极洲以外的每个大陆。

病毒通过以下方式感染细胞:首先，它与细胞结合，然后通过“尖峰”将自己的遗传物质注入宿主细胞。当试图理解新的生物化合物如病毒时，实验室研究人员经常培养微生物，观察微生物如何对新引入的化合物做出反应。然而，如果计算机数值模拟不能缩小潜在变量的范围，这个过程可能会特别长。即使使用计算机数字模拟，一些挑战仍然存在。例如，计算机模拟可以检查不同的变量如何对不同的病毒做出反应。然而，当这些变量中的每个单个变量包含数百万甚至数十亿个唯一的数据段时，标准硬件很难承载如此巨大的工作负载，这成为一个极其耗时和耗时的过程。

使用summit后，研究人员可以在几天内模拟8000种化合物。通过将这些化合物与病毒峰值相结合，并模拟可能影响感染过程的因素，已经鉴定出77种小分子化合物，如药物和天然化合物。这些小分子化合物已被证明可能会削弱covid-19与宿主细胞对接并感染宿主细胞的能力。

“我们需要通过峰会快速获得我们需要的模拟结果，这需要一两天的时间。然而，使用普通计算机可能需要几个月的时间，”杰里米·史密斯说，他有多重身份(田纳西大学理事会主席、田纳西大学/橡树岭国家实验室分子生物物理中心主任，也是这项研究的主要研究者)。“模拟结果并不意味着我们已经找到了治愈covid-19的方法。然而，我们非常希望我们的计算结果能为今后的研究提供参考，并为实验者进一步研究这些化合物提供一个框架。只有到那时，我们才能知道这些化合物是否真的具有还原 covid-19所需的特性。”

Summit为研究人员带来了巨大的数据处理能力。它由4，608个ibm power systems ac922 服务器节点组成，每个节点都配有两个ibm power9 cpu和六个NVIDIA Texantum核心v100 GPU。在这些配置的支持下，summit的峰值性能达到每秒20 万亿次浮点运算，其功能甚至比100万台高端笔记本电脑还要强大。自2018年首次成为世界上最强大的超级计算机以来，summit通过支持开创性的研究，包括了解宇宙的起源、了解鸦片毒品危机和探索人类登陆火星的成功之路，不断巩固其头衔。Summit和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的同类型超级计算机同时由ibm 交付，这是无与伦比的。这反映了ibm员工和我们的合作伙伴在提供促进人类福祉的开创性技术方面的辛勤努力和汗水。我们深切希望首脑会议在最近爆发的对抗中继续发挥其应有的作用。

据计算，图中灰色标记的化合物可以与蓝绿色标记的尖峰蛋白sars-cov-2结合，从而阻止该蛋白与紫色标记的受体-人血管紧张素转换酶2(或 ace 2)对接。(图片来源:米乔拉斯·史密斯/美国能源部橡树岭国家实验室)(文章边肖:戴夫·图雷克，ibm认知系统部技术计算副总裁)

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