本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
作為一家全球研究機構的負責人，我感到有義務利用我們掌握的所有尖端科學技術資源來對抗這場災難。作為一名父親，我想要一個持久的解決方案，一個不僅適用於這次危機，也適用於下一次危機的解決方案。而且，作為一名美國人和西班牙人，我的家人在兩個熱點地區，我想要提供幫助。就這麼簡單。
這一切始於 3 月 17 日星期二給白宮打的一個電話，事實證明，這是一個促進行業、學術界和政府共同行動的催化時刻。就在同一周，我從母親那裡得知，我在西班牙的表弟新冠病毒檢測呈陽性。她是一名醫生，和現在世界各地所有的醫務人員一樣，站在抗擊這種疾病的第一線。這場戰鬥對我們很多人來說都是切身相關的。
COVID-19 是致命的。這種呼吸道疾病是由冠狀病毒家族的一種病毒引發的，這種病毒在 20 世紀 60 年代被發現，但從未對人類發起過如此猛烈的攻擊。這種病毒阻止受害者正常呼吸，讓他們喘不過氣來。隨之而來的是發燒、咳嗽、喉嚨痛以及極度的疲勞和無助感。幸運的人在幾天內康復；有些人只表現出輕微或中度嚴重的症狀。但有些患者就沒有那麼幸運了。這種病毒橫衝直撞地穿過身體，使肺部充滿液體，並可能導致迅速死亡。沒有人是免疫的。雖然老年人和那些有潛在健康問題的人風險更高，但 COVID-19 已經奪走了所有年齡段的人的生命，包括一些看起來身體健康的人。這種疾病正在使我們的世界屈服。
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但我們具有韌性，我們正在用我們擁有的所有工具進行反擊，包括我們建造過的最先進的超級計算機。這些機器——超過 25 臺美國本土的超級計算機，擁有超過 400 千萬億次浮點運算的計算能力——現在可以透過 COVID-19 高效能計算聯盟免費提供給科學家，用於尋找疫苗或治療病毒的方法。
它是由政府、學術界和行業界共同建立的——包括競爭對手，並肩工作。IBM 與美國能源部共同領導這項工作，美國能源部負責運營美國國家實驗室。谷歌、微軟、亞馬遜和惠普企業以及 NASA、國家科學基金會、匹茲堡超級計算中心和六個國家實驗室——勞倫斯·利弗莫爾、勞倫斯·伯克利、阿貢、洛斯阿拉莫斯、橡樹嶺和桑迪亞以及其他機構也加入了進來。此外，還有學術機構，包括麻省理工學院；倫斯勒理工學院；德克薩斯大學奧斯汀分校；以及加利福尼亞大學聖地亞哥分校。
這些超級計算機將執行流行病學、生物資訊學和分子建模中的大量計算，以期大幅縮短髮現可能導致疫苗的新分子的時間。在收到來自世界各地的提案後，我們已經審查、批准並將 15 個專案與合適的超級計算機進行了匹配。未來還會有更多。
但就在幾天前，這一切還不存在。
3 月 17 日，我給美國政府首席技術官邁克爾·克拉齊奧斯打了電話。他認同超級計算聯盟的潛力，立即開始調動他的團隊，包括白宮科技政策辦公室量子資訊科學助理主任傑克·泰勒。傑克給擁有高效能計算機的美國主要參與者打了電話，邀請他們加入。從 IBM 方面來說，邁克·羅森菲爾德的團隊設計和建造了多代世界領先的超級計算機，他與 RPI、MIT 和美國國家實驗室的主要計算領導者合作。美國能源部從一開始就是合作伙伴，處於一切工作的核心。
在第一次通話後的 24 小時內，合作者概述了參與的意義。我們集思廣益，討論如何向世界各地的研究實驗室傳達我們可以在硬體、軟體和人類專家方面提供什麼，以及如何讓他們提交提案，並將這些提案與合適的超級計算機進行匹配。
四十八小時過去了。3 月 19 日星期四，我們成立了科學審查委員會和計算匹配委員會來管理提案。聯盟的每個成員都必須有人參與這個過程，所有人都公平公正地行事。來自 IBM 的 Ajay Royyuru 加入了價值評估委員會；他是我們醫療保健和生命科學研究的負責人，長期以來一直與他的團隊一起開發對抗癌症和傳染病的新技術。
Ajay 也切身希望對抗 COVID-19。今年 1 月，他的老父親因肺部疾病去世。Ajay 與他 82 歲的母親住在一起，他擔心如何保護她免受這種風險，就像我們很多人擔心我們的父母一樣。他在印度的大家庭現在也面臨著疫情的蔓延。
3 月 22 日，在與克拉齊奧斯進行首次討論後不到一週，白宮宣佈成立該聯盟。每個人都知道時間緊迫。
現在還處於早期階段，但 Ajay 和其他審查員可以清楚地從第一批提案中看到，科學家們正試圖從各個方面攻擊病毒——從人工智慧主導的藥物發現和開發模擬到基因組學、流行病學和衛生系統響應。我們需要了解這種病毒的整個生命週期，驅動它的所有機制——它是如何遇到並感染宿主細胞並在其中複製，阻止它產生重要粒子的。我們需要了解分子成分，病毒生物化學中涉及的蛋白質——然後使用計算建模來檢視我們如何中斷這個迴圈。這是藥物發現的標準科學方法，但我們想放大它。
這種病毒已經在人類中爆發了幾個月，為計算機建模和分析提供了大量的樣本。科學家們已經將它們存入公共資料來源，如 GenBank 和蛋白質資料庫。存在許多未知數和假設——但，Ajay 告訴我，許多提案都涉及使用可用的蛋白質結構來嘗試提出可能導致治療或疫苗的潛在分子化合物。
這已經在發生了。甚至在我們成立聯盟之前，橡樹嶺國家實驗室和田納西大學的研究人員就模擬了 8,000 種化合物，並發現了 77 種可能解除病毒武裝的分子。但 77 仍然是一個很大的數字，進行測試以找到正確的分子可能需要數月時間。在這裡，我的同事亞歷山德羅·庫里奧尼是一位義大利化學家，他領導 IBM 歐洲研究院，並且由於可能接觸過 COVID-19 而不得不自我隔離，他提出了一個加快速度的想法。
在 3 月初與歐盟委員會執行官的一次談話中，亞歷山德羅瞭解到一家義大利製藥公司 Dompé Farmaceutici 以及他們正在進行的歐盟資助的專案。上週，他促成了該公司科學家與橡樹嶺之間的會議，建議雙方共同向聯盟提交提案。也許在一起，在超級計算機的幫助下，他們可以將有希望的化合物的數量從 77 種減少到 10 種、5 種，最終減少到 1 種。
在這次疫情中，人類擁有的工具比以往任何時候都多。藉助資料、超級計算機和人工智慧，以及未來的量子計算，我們將創造一個加速發現的時代。該聯盟是獨特夥伴關係方法的一個例子，它表明挑戰越大，我們就越需要彼此。
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