本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
作为一家全球研究机构的负责人，我感到有义务利用我们掌握的所有尖端科学技术资源来对抗这场灾难。作为一名父亲，我想要一个持久的解决方案，一个不仅适用于这次危机，也适用于下一次危机的解决方案。而且，作为一名美国人和西班牙人，我的家人在两个热点地区，我想要提供帮助。就这么简单。
这一切始于 3 月 17 日星期二给白宫打的一个电话，事实证明，这是一个促进行业、学术界和政府共同行动的催化时刻。就在同一周，我从母亲那里得知，我在西班牙的表弟新冠病毒检测呈阳性。她是一名医生，和现在世界各地所有的医务人员一样，站在抗击这种疾病的第一线。这场战斗对我们很多人来说都是切身相关的。
COVID-19 是致命的。这种呼吸道疾病是由冠状病毒家族的一种病毒引发的，这种病毒在 20 世纪 60 年代被发现，但从未对人类发起过如此猛烈的攻击。这种病毒阻止受害者正常呼吸，让他们喘不过气来。随之而来的是发烧、咳嗽、喉咙痛以及极度的疲劳和无助感。幸运的人在几天内康复；有些人只表现出轻微或中度严重的症状。但有些患者就没有那么幸运了。这种病毒横冲直撞地穿过身体，使肺部充满液体，并可能导致迅速死亡。没有人是免疫的。虽然老年人和那些有潜在健康问题的人风险更高，但 COVID-19 已经夺走了所有年龄段的人的生命，包括一些看起来身体健康的人。这种疾病正在使我们的世界屈服。
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但我们具有韧性，我们正在用我们拥有的所有工具进行反击，包括我们建造过的最先进的超级计算机。这些机器——超过 25 台美国本土的超级计算机，拥有超过 400 千万亿次浮点运算的计算能力——现在可以通过 COVID-19 高性能计算联盟免费提供给科学家，用于寻找疫苗或治疗病毒的方法。
它是由政府、学术界和行业界共同创建的——包括竞争对手，并肩工作。IBM 与美国能源部共同领导这项工作，美国能源部负责运营美国国家实验室。谷歌、微软、亚马逊和惠普企业以及 NASA、国家科学基金会、匹兹堡超级计算中心和六个国家实验室——劳伦斯·利弗莫尔、劳伦斯·伯克利、阿贡、洛斯阿拉莫斯、橡树岭和桑迪亚以及其他机构也加入了进来。此外，还有学术机构，包括麻省理工学院；伦斯勒理工学院；德克萨斯大学奥斯汀分校；以及加利福尼亚大学圣地亚哥分校。
这些超级计算机将运行流行病学、生物信息学和分子建模中的大量计算，以期大幅缩短发现可能导致疫苗的新分子的时间。在收到来自世界各地的提案后，我们已经审查、批准并将 15 个项目与合适的超级计算机进行了匹配。未来还会有更多。
但就在几天前，这一切还不存在。
3 月 17 日，我给美国政府首席技术官迈克尔·克拉齐奥斯打了电话。他认同超级计算联盟的潜力，立即开始调动他的团队，包括白宫科技政策办公室量子信息科学助理主任杰克·泰勒。杰克给拥有高性能计算机的美国主要参与者打了电话，邀请他们加入。从 IBM 方面来说，迈克·罗森菲尔德的团队设计和建造了多代世界领先的超级计算机，他与 RPI、MIT 和美国国家实验室的主要计算领导者合作。美国能源部从一开始就是合作伙伴，处于一切工作的核心。
在第一次通话后的 24 小时内，合作者概述了参与的意义。我们集思广益，讨论如何向世界各地的研究实验室传达我们可以在硬件、软件和人类专家方面提供什么，以及如何让他们提交提案，并将这些提案与合适的超级计算机进行匹配。
四十八小时过去了。3 月 19 日星期四，我们成立了科学审查委员会和计算匹配委员会来管理提案。联盟的每个成员都必须有人参与这个过程，所有人都公平公正地行事。来自 IBM 的 Ajay Royyuru 加入了价值评估委员会；他是我们医疗保健和生命科学研究的负责人，长期以来一直与他的团队一起开发对抗癌症和传染病的新技术。
Ajay 也切身希望对抗 COVID-19。今年 1 月，他的老父亲因肺部疾病去世。Ajay 与他 82 岁的母亲住在一起，他担心如何保护她免受这种风险，就像我们很多人担心我们的父母一样。他在印度的大家庭现在也面临着疫情的蔓延。
3 月 22 日，在与克拉齐奥斯进行首次讨论后不到一周，白宫宣布成立该联盟。每个人都知道时间紧迫。
现在还处于早期阶段，但 Ajay 和其他审查员可以清楚地从第一批提案中看到，科学家们正试图从各个方面攻击病毒——从人工智能主导的药物发现和开发模拟到基因组学、流行病学和卫生系统响应。我们需要了解这种病毒的整个生命周期，驱动它的所有机制——它是如何遇到并感染宿主细胞并在其中复制，阻止它产生重要粒子的。我们需要了解分子成分，病毒生物化学中涉及的蛋白质——然后使用计算建模来查看我们如何中断这个循环。这是药物发现的标准科学方法，但我们想放大它。
这种病毒已经在人类中爆发了几个月，为计算机建模和分析提供了大量的样本。科学家们已经将它们存入公共数据来源，如 GenBank 和蛋白质数据库。存在许多未知数和假设——但，Ajay 告诉我，许多提案都涉及使用可用的蛋白质结构来尝试提出可能导致治疗或疫苗的潜在分子化合物。
这已经在发生了。甚至在我们成立联盟之前，橡树岭国家实验室和田纳西大学的研究人员就模拟了 8,000 种化合物，并发现了 77 种可能解除病毒武装的分子。但 77 仍然是一个很大的数字，进行测试以找到正确的分子可能需要数月时间。在这里，我的同事亚历山德罗·库里奥尼是一位意大利化学家，他领导 IBM 欧洲研究院，并且由于可能接触过 COVID-19 而不得不自我隔离，他提出了一个加快速度的想法。
在 3 月初与欧盟委员会执行官的一次谈话中，亚历山德罗了解到一家意大利制药公司 Dompé Farmaceutici 以及他们正在进行的欧盟资助的项目。上周，他促成了该公司科学家与橡树岭之间的会议，建议双方共同向联盟提交提案。也许在一起，在超级计算机的帮助下，他们可以将有希望的化合物的数量从 77 种减少到 10 种、5 种，最终减少到 1 种。
在这次疫情中，人类拥有的工具比以往任何时候都多。借助数据、超级计算机和人工智能，以及未来的量子计算，我们将创造一个加速发现的时代。该联盟是独特伙伴关系方法的一个例子，它表明挑战越大，我们就越需要彼此。
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