長江3D科學(xué)計(jì)算中心相關(guān)負(fù)責(zé)人正在查看3D科學(xué)計(jì)算機(jī)運(yùn)行情況。

文/圖 湖北日報(bào)全媒記者 王欣 通訊員 墨紓 蔡青陽

7月29日，位于孝感高新區(qū)的長江3D科學(xué)計(jì)算中心，12臺3D科學(xué)計(jì)算機(jī)整齊排列，陣列式燈帶在機(jī)箱表面閃爍流動，伴隨著低沉穩(wěn)定的機(jī)器嗡鳴聲，龐大的算力正全速運(yùn)轉(zhuǎn)。

“每臺整機(jī)由512顆高性能國產(chǎn)芯片協(xié)同運(yùn)算構(gòu)成，單機(jī)算力是傳統(tǒng)超算的100倍以上，耗電量卻只有其1/150?！痹撝行捻?xiàng)目總監(jiān)杜康介紹，中心于去年4月開建，今年4月投產(chǎn)，5月順利通過中國信息通信研究院CE-S5和CP-S5等級認(rèn)證，算效和算力雙雙達(dá)到國內(nèi)最高等級，有效破解“算不了、算不起、算不完”等三大難題。

作為國內(nèi)首批實(shí)現(xiàn)軟硬件全國產(chǎn)化的國家級商用科學(xué)計(jì)算中心，長江3D科學(xué)計(jì)算中心在分子動力學(xué)模擬仿真達(dá)到微秒水平，支持藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、小分子化合物的篩選等生物醫(yī)藥關(guān)鍵環(huán)節(jié)，還可為新材料研發(fā)、高端裝備設(shè)計(jì)提供高效算力支撐。

“比如研發(fā)新藥，以前需要約10年、10億美元。在長江3D科學(xué)計(jì)算中心超強(qiáng)算力加持下，我們現(xiàn)在可以把研發(fā)周期縮短約90%、成本降低約90%?！倍趴涤靡唤M數(shù)據(jù)解釋了“超級引擎”帶來的效率變革。

實(shí)現(xiàn)性能飛躍的秘訣在于，自主創(chuàng)新的國產(chǎn)計(jì)算內(nèi)核以及3D全互聯(lián)的計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新。“我們采用全新的國產(chǎn)芯片架構(gòu)，對比傳統(tǒng)的CPU、GPU，沒有交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，全部以芯片立體方式構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了算力強(qiáng)、能耗低、成本省的突破?！?/p>

在中心展示大屏上，顯示著一個(gè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，這是他們正在研發(fā)一款新型JAK變構(gòu)抑制劑藥物，有望用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、胃癌、結(jié)直腸癌以及代謝性疾病等，有數(shù)百億元的市場前景。

該中心戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人張澤宇說，他們在全球首次通過計(jì)算方式，發(fā)現(xiàn)了全新變構(gòu)位點(diǎn)，從三億個(gè)虛擬化合物中發(fā)現(xiàn)了50個(gè)潛在變構(gòu)位點(diǎn)活性化合物。

國內(nèi)某高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)歷時(shí)五六年對某癌癥藥物分子展開研究，卻始終無法成藥。中心運(yùn)用1臺3D科學(xué)計(jì)算機(jī)開展分子動力學(xué)長時(shí)間模擬仿真，3個(gè)月即取得突破，將分子的體外活性從150微摩爾優(yōu)化至200納摩爾。目前，該小分子化合物正處于結(jié)構(gòu)優(yōu)化與臨床前驗(yàn)證階段，有望開發(fā)成為針對乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌等腫瘤耐藥問題的新型靶向治療藥物。

此外，中心還幫助該?？蒲袌F(tuán)隊(duì)攻克某款藥物的耐藥性研究瓶頸，有針對性開發(fā)新的癌癥耐藥結(jié)構(gòu)，有望運(yùn)用于增強(qiáng)腫瘤免疫治療、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、治療阿爾茲海默癥等領(lǐng)域。

張澤宇介紹，中心投運(yùn)以來，已服務(wù)全球200余位科學(xué)家，助力15篇國際頂刊論文發(fā)表，推動3款新藥進(jìn)入臨床前試驗(yàn)階段。今年，孝感正著手?jǐn)U容3D科學(xué)計(jì)算中心，計(jì)劃用3年時(shí)間將高性能計(jì)算機(jī)數(shù)量增至100臺，為湖北算力規(guī)模突破20000P提供關(guān)鍵支撐。