Khi tìm hiểu các hợp chất sinh học mới, như virus, các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm sẽ cho nuôi cấy vi sinh vật và quan sát cách nó phản ứng với các hợp chất mới trong môi trường thực. Tuy nhiên quá trình này rất chậm nếu như không có sự can thiệp của máy tính với khả năng thực hiện mô phỏng kỹ thuật số nhằm thu hẹp phạm vi biến số tiềm năng.
Mặc dù đã nhờ đến sự trợ giúp của máy tính nhưng vẫn sẽ có những thách thức. Việc mô phỏng bằng máy tính có thể kiểm tra các biến khác nhau ứng với các loại virus khác nhau, tuy nhiên mỗi biến riêng lẻ này lại bao gồm hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ dữ liệu độc nhất khiến cho quá trình này sẽ trở nên cực kỳ tốn thời gian nếu sử dụng phần cứng máy tính thông thường.
Bộ năng lượng Hoa Kỳ thông báo sẽ sử dụng siêu máy tính Summit của IBM để tìm kiếm phương pháp điều trị COVID-19. Siêu máy tính Summit là một chiếc máy 10MW được trang bị tới 4.608 điểm xử lý, Mỗi điểm chứa 2 CPU Power9 với tốc độ 3.07 GHz và sáu GPU Nvidia Volta V100. Nó là siêu máy tính nhanh nhất trên trái đất với hiệu suất 148.6 petaFLOPS trong Linpack và hiệu suất cao nhất hơn 200 petaFLOPS.
Lý do DoE muốn khai thác chiếc siêu máy tính này là vì họ muốn tìm ra phương pháp ức chế hoặc tấn công virus, IBM cho biết.
Dưới đây là video cho thấy các nhà khoa học tại phòng thị nghiệm quốc gia Oak Ridge (ORNL) đã làm được với Summit: sàng lọc 8000 hợp chất chỉ trong vòng vài ngày và xác định 77 hợp chất phân tử nhỏ có lợi - đây là bằng chứng cho thấy SARS-CoV-2 có thể bị ức chế.
Jeremy Smith - Gám đốc trung tâm nghiên cứu sinh lý học phân tử thuộc Đại học Tennessee cho biết: "Siêu máy tính Summit là cần thiết để nhanh chóng có được kết quả mô phỏng mà chúng tôi cần. Chúng tôi chỉ phải mất một hoặc hai ngày với Summit trong khi sử dụng máy tính bình thường thì khoảng thời gian này có thể lên tới vài tháng. Kết quả của chúng tôi không có nghĩa là chúng tôi tìm ra cách chữa trị COVID-19. Tuy nhiên, chúng tôi rất hy vọng rằng những phát hiện của mình sẽ cung cấp những dữ liệu có lợi cho những nghiên cứu trong tương lai".
Nhiều nghiên cứu cho thấy virus Corona có nhiều điểm tương đồng so với SARS, cách lây nhiễm của cả 2 virus này khá giống nhau, điều này khiến cho các nhà khoa học tin rằng họ sẽ sớm tìm ra tác nhân gây ức chế. Nhà nghiên cứu Michola Smith đã sử dụng Summit để tìm ra cách các hợp chất liên kết với protein spike của corona để tìm ra phương pháp giảm khả năng lây nhiễm của loại virus này. Từ những nghiên cứu ban đầu, nhóm nghiên cứu đã tìm ra được mô hình chính xác hơn của protein spike. Từ đây họ có thể loại bỏ một số hợp chất ra khỏi danh sách hoặc đưa các hợp chất khác lên đầu.
Nguồn: Extreme Tech
