Buzz
Trong khi các bác sĩ tại tuyến đầu và phòng ICU trên khắp thế giới đều đang nỗ lực chống lại Covid-19 và cứu sống bệnh nhân nặng, thì một nhóm nghiên cứu khác đang miệt mài nghiên cứu và phát triển các loại thuốc, vaccine, phương pháp để ngăn chặn virus đáng sợ này. Trong số đó, các nhà khoa học kết hợp với hệ thống siêu máy tính có sức mạnh 200 pentaflop tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, Hoa Kỳ. Liệu cỗ máy với khả năng thực hiện 200 triệu tỷ phép tính mỗi giây có thể giúp loài người đạt được mục tiêu: tiêu diệt Covid-19?
Hãy khám phá câu chuyện của tiến sĩ Marti Head, một nhà nghiên cứu thuốc hàng đầu, là một trong những người phụ nữ chiến đấu chống lại Covid-19. Head đã từng mắc Covid-19 và trải qua cách ly với đầy đủ các triệu chứng. Thay vì nghỉ ngơi để hồi phục, bà đã dành thời gian để nghiên cứu và phát triển thuốc trị Covid-19. Với kinh nghiệm làm việc lâu năm trong ngành dược phẩm, Head đã chuyển sang làm việc tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, Tennessee, để tiếp cận với một trong những siêu máy tính mạnh nhất thế giới.
Một thành viên quan trọng khác của nhóm nghiên cứu tại Oak Ridge là Tiến sĩ Bronson Messer, một nhà nghiên cứu về vật lý thiên văn sử dụng máy tính.
Đã có nhà nghiên cứu và nhà khoa học máy tính quản lý siêu máy tính Summit, bây giờ cần một người đảm bảo máy vẫn hoạt động, dù có bất kỳ tình hình dịch bệnh nào xảy ra. Đó là nhiệm vụ của Paul Abston, trưởng nhóm cơ sở hạ tầng và hoạt động tại Oak Ridge.
Summit không chỉ là một cỗ máy tính thông thường. Với 9.468 CPU và 27.756 GPU, máy này cần đến 13MW điện mỗi giờ, tương đương với nhu cầu điện của hơn 10 ngàn hộ gia đình ở Mỹ. Điều này tạo ra âm thanh như tiếng sóng biển trong tòa nhà.
Những cuộc tấn công mạng cũng như tấn công vào hạ tầng điện mạch không chỉ là rủi ro phần mềm qua internet mà còn là mối đe dọa ngoại vi. Đó là một phần trong nhiệm vụ của Abston, đòi hỏi sự hiện diện để giải quyết vấn đề.
Trong tháng 4/2020, Tennessee ghi nhận hàng trăm ca nhiễm mới mỗi ngày, con số này tăng lên hàng ngày, và đỉnh điểm đạt tới 10.000 ca mỗi ngày với hơn 100 người chết hàng ngày vào mùa đông.
Phòng thí nghiệm lâu đời này đã chứng kiến nhiều sự kiện quan trọng trong lịch sử, không chỉ đối với Mỹ mà còn với toàn nhân loại.
Năm 1939, Albert Einstein đã gửi thư cho Tổng thống Roosevelt cảnh báo về nguy cơ của việc sử dụng uranium để sản xuất vũ khí hạt nhân, và ông đã đề xuất lập dự án Manhattan để đối phó với tình hình. Trang trại tại bang Tennessee đã được chọn làm nơi thí điểm cho dự án này.
Oak Ridge tiếp tục là một trung tâm nghiên cứu sau chiến tranh, nổi tiếng với các siêu máy tính mạnh mẽ. Summit, với khả năng tính toán 200 triệu tỷ phép tính mỗi giây, là một minh chứng cho sức mạnh công nghệ hiện đại.
Để tăng hiệu suất tính toán mà không tăng lượng điện tiêu thụ, nhóm nghiên cứu đã hợp tác với NVIDIA để phát triển GPU mới có độ chính xác cao và tiêu thụ ít điện năng. Kết quả là sự ra đời của hệ thống siêu máy tính mạnh mẽ nhất thế giới, mang tên Summit.
Một yếu tố quan trọng của siêu máy tính không chỉ là sức mạnh mà còn là trí tuệ nhân tạo. Summit sử dụng trí thông minh nhân tạo để tối ưu hóa quá trình tính toán và học máy, giúp các nhà nghiên cứu giải quyết các vấn đề phức tạp một cách hiệu quả.
Siêu máy tính như Summit đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu về Covid-19. Các nhà nghiên cứu, như Tiến sĩ Dan Jacobson, sử dụng Summit để phân tích sâu hơn về cách virus tác động vào cơ thể con người và cách ngăn chặn sự lây lan của nó.
Tiến sĩ Dan Jacobson không chỉ là một nhà nghiên cứu xuất sắc mà còn là người đã theo dõi và dự đoán về đại dịch Covid-19 từ lúc nó mới bắt đầu. Sự kết hợp giữa trí thông minh nhân tạo và sức mạnh tính toán của Summit đang giúp ông tìm ra các mô hình và giải pháp đột phá trong cuộc chiến chống lại virus.
Tiến sĩ Head tập trung vào việc tìm enzyme có thể tiêu diệt virus bằng cách cắt chuỗi protein, và Summit là công cụ quan trọng để thực hiện nhiệm vụ này.
Messer và nhóm nghiên cứu của ông đang sử dụng Summit để phát triển mã nguồn cho việc nghiên cứu về Covid-19, một công việc đầy thách thức và phức tạp.
Tiến sĩ Jacobson đã sử dụng Summit để khám phá cách virus Covid-19 tấn công tế bào bằng cách tìm hiểu về các protein mục tiêu và biểu hiện gen liên quan, một phát hiện quan trọng trong nghiên cứu về virus.
Nghiên cứu của Tiến sĩ Jacobson đã giúp hiểu rõ hơn về cách Covid ảnh hưởng đến hệ thống bradykinin và đã dẫn đến việc thử nghiệm icatibant, một loại thuốc chống thụ thể bradykinin B2.
Các bác sĩ đã áp dụng lâm sàng các phát hiện từ nghiên cứu của Tiến sĩ Jacobson bằng cách sử dụng Vitamin D và thử nghiệm icatibant để giảm mức độ nghiêm trọng của Covid.
Tiến sĩ Head đang tìm kiếm loại thuốc có thể giảm mức độ nặng của Covid, nhưng việc thương mại hóa vẫn còn khá xa với nhiều nguyên nhân khác nhau.
Tiến sĩ Head dẫn đầu trong việc tìm ra phân tử MCULE-5948770040, có khả năng ức chế enzyme chính của virus và đang được bình duyệt cho nghiên cứu về Covid.
Chính phủ Mỹ đã công bố gói đầu tư 3 tỷ đô cho các dự án phát triển thuốc như của tiến sĩ Head để chuẩn bị cho cuộc chiến chống lại các biến thể mới của Covid cũng như các đại dịch khác trong tương lai.
