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中心新闻

庚子战疫,深圳超算在行动

2020-02-17

春节,中华民族传统佳节,新冠肺炎突如其来,一场抗击疫情的大行动就此展开。疫情发展趋势如何,病毒感染机理是什么,有效的治疗药物在哪里,这是一场科学与时间、与死神的赛跑。作为国家重大科技基础设施,国家超级计算深圳中心第一时间为各科研院所、科研项目提供技术支持,确保为药物筛选、病毒突变研究、疫苗研发、精准防控等工作提供强大的算力支撑,保障各项研究顺利开展。在这场战“疫”中,深圳超算同仁用坚守和担当,书写着抗疫的点点滴滴。

刻不容缓,为疫情开辟紧急通道

124日本是安乐祥和的除夕,和大多数单位一样,超算中心已经转入假日模式运行。当天中午,中山大学药学院罗海彬教授来电,询问深圳超算是否可能挤出部分计算资源。罗教授已经辗转了好几个超算中心,需求太紧迫,临时调度都有困难。深圳超算中心主任冯圣中当机立断,任务重大、需求迫切,先尽量挤出资源,无偿优先支持罗教授,抵抗新冠肺炎的药物筛选和病毒突变预测,刻不容缓。

短短一个小时内,应用推广部和系统运行部的工作人员迅速协调、响应,优先调度出400个节点的资源,并通过绿色通道快速审批,立即开通了高性能计算账号和资源,供罗教授团队免费使用。药物筛选作业即刻进行。

虽是大年夜,有工作人员为了保障计算任务顺利进行,连夜赶回中心现场办公。为进一步加快运算速度,深圳超算还考虑到可能存在新的需求,马上通过互联网向国内所有同行发出紧急请求,与合作伙伴协商,调度了曙光昆山的DCU资源和商汤公司的GPU资源,迅速组建应急工作组,为药物筛选和病毒突变预测的研究“保驾护航”。在过年的这数十天里,应用推广部每日跟进罗教授团队在各个平台的资源使用情况,系统运行部及时提供计算资源占用情况,对账号进行维护,保障项目顺利推进。

“药物有很多,以前用我们自己的计算机,可能要筛选两年,有了深圳超算,有望在两到五天做完这些事情,对我们来说是非常重要的支持。”目前,罗教授的研究已经取得了初步进展——用FEP方法对mpro靶点筛选出30个候选药物,已将药物推荐给武汉的医院做临床使用,药效待进一步验证。

协调多方,为战“疫”一线提供后援力量

深圳市第三人民医院是深圳新冠肺炎的定点收治医院,是疫情防控的第一线。23日,深圳超算接到来自市第三人民医院的需求,需要计算资源和技术支持,用于新冠肺炎肺部免疫机制的研究、病毒进化溯源以及同源建模和分子对接等工作。接到任务后,应用推广部第一时间联系了市第三人民医院院办和其肝病研究所,对新冠肺炎病毒研究工作进行了深入的需求讨论。当天,技术支持工作群便组建了起来。系统运行部核实中心资源情况后,应用推广部为市第三人民医院申请了免费的首批400核计算资源,并协调预留了近千核时的计算资源,随时响应相关研究的新增需求。

同时,在得知市第三人民医院的老师需要用到Sybyl X软件进行蛋白建模模拟工作后,高性能计算部的博士后主动联系对方,商讨具体实验方案及可行性,并测试了软件的运行情况,为老师提供手册和脚本,协助其计算。

除了为市第三人民医院提供计算资源和技术支持,应用推广部还积极联络了深圳超算的战略合作伙伴——德国斯图加特超算中心,询问关于病毒蛋白结构相关的研究经验。通过沟通,了解到德国埃尔朗根超算中心有博士具有相关经验,可为市第三人民医院的研究提供外援,共同进行研究。

在过去的一个月里,应用推广部主动联系高性能计算用户和关于抗击疫情可能相关的研究单位,包括深圳湾实验室、广东医科大学、荣之联科技公司等,尽可能地为开展疫情相关的研究工作提供支撑。

组队作战,保障疫情抗击研究顺利开展

分离病毒株、筛选药物、预测疫情拐点……当一线医院忙着救治患者时,全国各地的科学工作者同时也在为防控疫情提供解决方案。深圳大学高等研究院的A老师便是其中之一。

远程办公第一天,高性能计算部接到了A老师的技术协助请求——下载被用于武汉新冠肺炎药物筛选的病毒库,并对病毒库进行切割和合并等数据预处理工作。高性能计算部迅速把人员划分成五组,从常规商用网络、教育内网、海外等途径获取数据,并完成预处理工作。最终仅耗时24小时便完成了数据交付。系统运行部把A老师的病毒库从公共软件安装目录拷贝到了其账号下,并将A老师账户存储限额提高到1T。随后几天,应用推广部的同事跟进了A老师的资源使用情况,就在数据交付的第二天,A老师已经开始进行筛选工作。通过三个部门的通力合作,保障了科研项目的顺利推进。

开展攻关,积极投身新冠肺炎应急专项

科技是战胜疫病最强有力的武器。习近平总书记多次强调,要加大科研攻关力度,为疫情防控提供强大科技支撑。为解决新冠肺炎早期检测、治疗以及防控中的问题,深圳市科创委启动了新型冠状病毒感染的肺炎应急防治应急科研攻关专项项目。深圳超算作为国家重大科技基础设施,一方面主动为抗疫相关工作提供算力支撑,另一方面也积极与多方合作,开展科研攻关工作。

2月以来,应用推广部先后牵头与市疾控中心、鹏城实验室、深圳市第三人民医院、山东大学、中科院深圳先进院、第四范式、真码科技、源兴基因、蓝网科技等数十所单位商量申报应急专项事宜,确定申报方向及分工内容。目前,相关工作已有进展。深圳超算和相关单位合作,正在推进“基于人工智能技术的新型冠状病毒疫苗研发”项目、“大数据驱动的新型冠状病毒肺炎精准防控模拟系统研发与应用”项目。与第四范式、真码科技等相关合作正在积极推进,将第四范式“先知”系统用于疫情防控中。

新型肺炎疫情已造成愈千人死亡,感染人数仍在不断上升。面对疫情的蔓延,深圳超算各部门分工协作,各司其职,用快速响应、主动参与、积极协调的姿态在这场战“疫”中发挥力量,书写抗疫日记。深圳超算已经提供千万级的免费机时、和有关单位合作启动包括疫情时空大数据分析、病毒溯源、疫苗设计、药物设计等近十个科研项目,部分已经获得初步成果并上报。

争做重大科研成果的创造者、建设科技强国的奉献者、崇高思想品格的践行者、良好社会风尚的引领者,深圳超算力争为打赢疫情防控阻击战作出更大贡献。