Siêu máy tính Fugaku đưa ra 30 loại thuốc chữa COVID-19 trong tủ thuốc gia đình

Trong khi thế giới đang tập trung tâm trí vào cuộc chiến chống dịch COVID-19, một sự kiện công nghệ quan trọng đã diễn ra khi Fugaku phân tích và đưa ra 30 loại thuốc có thể là phương pháp điều trị tốt trong đại dịch này.

Một phân tích của Siêu máy tính Nhật Bản Fugaku - siêu máy tính nhanh nhất thế giới, đã phát hiện ra khoảng 30 loại thuốc hiện đang có trên các tủ thuốc, có thể là phương pháp điều trị COVID-19 hiệu quả, giáo sư Yasushi Okuno của Đại học Kyoto công bố vào ngày 3/7.

Theo đánh giá của siêu máy tính, loại thuốc tiềm năng nhất lại không được biết đến về hiệu quả trong điều trị vi-rút Corona. Giáo sư Okuno, một chuyên gia về khoa học tính toán phát triển dược phẩm, cho biết một công ty Nhật Bản nắm giữ bằng sáng chế cho loại thuốc hiện có này. Ông hy vọng sẽ khởi động nghiên cứu lâm sàng và thử nghiệm thuốc sau khi đàm phán với nhà sản xuất.

Một góc của siêu máy tính Fugaku.

Okuno và một nhóm các nhà nghiên cứu đã chạy mô phỏng bằng siêu máy tính Fugaku để xem cách 2.128 loại thuốc hiện có, bao gồm các chất chống ung thư và thuốc chống cảm lạnh thông thường, liên kết với các protein đặc trưng duy nhất với SARS-CoV-2 - tên khoa học của chủng vi-rút Corona mới - và xem xét cách thức thuốc hoạt động trong cơ thể ở cấp độ phân tử.

Hóa ra là, các tác nhân bị khóa trong các khoảng trống giống như lỗ khóa của protein càng lâu thì liên kết càng mạnh và do đó nhiều khả năng thuốc sẽ có hiệu quả. Nhóm nghiên cứu đã xếp hạng các loại thuốc dựa trên thời gian các tác nhân được kết nối với protein.

Tất cả 12 loại thuốc hiện đang được thử nghiệm ở nước ngoài như là phương pháp điều trị COVID-19 tiềm năng, đều được xếp thứ hạng cao trong các mô phỏng của Fugaku, bao gồm cả thuốc chống ký sinh trùng Niclosamide, đứng ở vị trí thứ hai. Loại thuốc có liên kết với protein SARS-CoV-2 lâu nhất là sản phẩm của Nhật Bản, nhưng Okuno nói rằng, ông không thể nêu tên cho loại thuốc này do có thể vi phạm bằng sáng chế. Nhiều loại thuốc khác, có hiệu quả trong điều trị vi-rút Corona chưa được biết đến, cũng được xếp hạng cao trong các mô phỏng.

Loại protein được nhắm mục tiêu trong nghiên cứu của họ là protease chính của SARS-CoV-2. Enzyme này hoạt động để tái tạo vi-rút trong tế bào người.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch tiến hành mô phỏng trên ba loại protein SARS-CoV-2 khác và hoàn thiện dịch dữ liệu vào cuối mùa hè. Theo nhóm nghiên cứu, Fugaku đã mất 10 ngày để chạy các tính toán trên 2.128 loại thuốc, còn nếu được thực hiện bởi cỗ máy tiền nhiệm của Fugaku, siêu máy tính K của viện nghiên cứu Riken thì sẽ mất ít nhất một năm.

Trước đó, Viện nghiên cứu RIKEN ngày 16/6 đã công bố với báo giới những hình ảnh đầu tiên về siêu máy tính Fugaku. Được đặt tên theo núi Fuji, ngọn núi cao nhất của Nhật Bản, siêu máy tính Fugaku do RIKEN hợp tác với tập đoàn Fujitsu phát triển và có khả năng thực hiện 415 quadrillion (415 lũy thừa mười 16) phép tính trong một giây, nhanh gấp 415 lần so với thế hệ "tiền nhiệm" mang tên “K”, vốn từng được coi là siêu máy tính nhanh nhất thế giới nhưng đã ngừng hoạt động vào tháng 8 năm ngoái.

Fugaku được đặt trong một phòng rộng 3.000m2 tại Trung tâm Khoa học Điện toán của RIKEN ở thành phố Kobe (Nhật Bản). Căn phòng này chứa 432 giá có chiều cao 2m và rộng 1,4m, với trọng lượng khoảng 2 tấn, trên đó có các thiết bị xử lý trung tâm và một số thiết bị khác. Để vận chuyển siêu máy tính này tới Trung tâm Khoa học Điện toán hôm 13/5, người ta phải sử dụng tới 72 chiếc xe tải loại 10 tấn.

Hôm 22/6, “TOP500” – một hội nghị quốc tế của các nhà nghiên cứu về siêu máy tính - đã công nhận Fugaku là siêu máy tính nhanh nhất thế giới. Đây là lần đầu tiên kể từ tháng 11/2011, một siêu máy tính do Nhật Bản chế tạo được công nhận là siêu máy tính nhanh nhất thế giới sau siêu máy tính K và là siêu máy tính duy nhất của Nhật Bản nằm trong Top 10 siêu máy tính nhanh nhất của “TOP500”.

Theo “TOP500”, Fugaku nhanh gấp 2,8 lần so với siêu máy tính “Summit” do Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge của Mỹ chế tạo, vốn đã được công nhận là siêu máy tính nhanh nhất thế giới hồi tháng 11/2019.

Điểm LINPACK của Fugaku là 415,53 petaflops, cao hơn nhiều so với con số 148,6 petaflops của “Summit” cho dù Fugaku mới sử dụng 152.064 trong tổng số 158.976 node.

Đáng chú ý, Fugaku cũng đứng đầu ở ba hạng mục khác gồm: tốc độ xử lý trong các phép tính sử dụng cho mục đích công nghiệp, ứng dụng trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu lớn (big data). Đây là lần đầu tiên có siêu máy tính đứng đầu ở cả 4 hạng mục.

Phát biểu sau khi nhận được thông tin trên, ông Takahito Tokita, Chủ tịch Fujitsu, nhận định danh hiệu siêu máy tính nhanh nhất thế giới mà Fugaku vừa giành được đã cho thế giới thấy sức mạnh công nghệ của Nhật Bản.