讀取生命科學密碼離不開它!揭秘中科院超算環境廣州分中心

南方plus客戶端 發佈 2020-10-28T16:02:44+00:00

在中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院一間普通的機房裡,隱藏著一大科研重器——超級計算機,這便是成立於2014年的中科院超算環境廣州分中心。

在中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院(下稱「廣州健康院」)一間普通的機房裡,隱藏著一大科研重器——超級計算機,這便是成立於2014年的中科院超算環境廣州分中心。科學家正是通過它們,讀取生命科學、新材料、新能源等前沿領域的重要「密碼」。

日前,南方日報、南方+記者走進該中心,在伺服器閃爍的信號燈與不停歇的運行聲中,揭秘超級計算機助力科研的重大作用。

中科院超算環境廣州分中心。

「如果把『天河二號』喻為大海,那我們就是湖泊」

超級計算機被稱為「國家重器」,屬於國家戰略高技術領域,也是世界各國競相角逐的科技最高點。

中國科學院超算環境廣州分中心(以下簡稱「廣州分中心」)成立於2014年6月,目前整體聚合計算能力理論峰值達到每秒100萬億次。這個「計算實力」夠硬核嗎?廣州分中心主任陳朝明形象地回答道:「從超算資源量來講,如果把天河二號比喻為大海,那我們就是一個湖泊。」

但正是這個「湖泊」,在新冠肺炎疫情科研應急攻關中發揮了重要作用。

疫情暴發初期,廣東便緊急啟動科研攻關。疫情應對的一大關鍵,是弄清楚病毒究竟感染人體哪一種細胞,尋找到藥物靶點,為臨床治療和藥物開發提供方向。

人體大概有40萬億個細胞,決定人生命過程的基因約有3萬個,怎樣才能在短時間內、在龐大數字里尋找到藥物靶點呢?

「當時時間特別緊迫,我們通過單細胞組學技術,藉助超算中心強大算力,不到2個月時間,便發現白介素1具備刺激Club細胞導致黏液過度分泌的能力,提示白介素1可能是新冠治療潛在的藥物靶點之一,從而發現新冠病毒感染導致急性呼吸窘迫症細胞機理。」生物島實驗室何江平副研究員說,這一發現對於臨床治療具有重要的指導意義。

科學家通過超級計算機讀取生命科學、新材料、新能源等前沿領域的重要「密碼」。

包括生物醫藥在內,目前超算中心主要應用在生物學、基礎醫學、生物醫學工程、藥學、物理學、數學、化學、計算機科學與技術、電子科學與技術、光學工程、材料科學與工程、機械工程、環境科學與工程等13個領域,用戶月均30科研組左右,最高時超過100名分析人員同時在線進行計算。

「伺服器上綠燈一閃就代表著有數據傳入或傳出,閃得這麼頻繁,你就知道全院各個實驗室有多忙碌,為他們提供穩定高效的網絡和數據是多麼重要!」超算中心的一名工程師一邊維護著機房,一邊說道,做好每個細節是作為實驗支撐平台的責任與擔當。

廣州分中心位列中科院系統第一名

於2014年正式獲得中科院批准的廣州分中心,依託廣州健康院建設和管理。在2019年指數排名中,廣州分中心在中科院各超算分中心中位列第一名。

廣州分中心為廣州健康院科研人員提供了重要的算力支撐。

陳朝明介紹,根據報告,廣州分中心在數據計算驅動科研創新、交叉學科人才培養、跨學科跨地域科研合作、支撐重大項目創新研究以及服務地方科技發展等方面發揮了重要作用。

未來,廣州分中心將不再滿足提供單一方向的設備和技術支持,而是將聯合各個子平台的特長和優勢,依靠平台的自主創新,提供全面的技術解決方案,支持科研人員挑戰生命科學領域影響深遠的課題。

「依靠平台的專業技術支持,在小實驗室也可以做大科學。我們相信,未來重大的科研發現和創新,都將從這裡開始孕育、誕生。」廣州健康院研究員劉勁松說。

「數據計算逐漸成為世界各國爭奪的新戰略資源,超算中心將以參與新一代超級計算機研製、承擔人類細胞譜系大科學設施建設、粵港澳科創中心建設等重大任務為契機,充分發揮超算中心作用,為研究院提升承擔大項目能力,申建重大科研基地、產出大成果提供更強力的基礎支撐。」廣州健康院院長陳新文說。

【記者】卞德龍

【通訊員】黃博純

【作者】 卞德龍

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