四川新闻网成都4月26日讯(记者 李丹)26日,四川新闻网记者从四川省发展改革委获悉,成昆铁路K310改线工程通过验收,较进度计划提前2个月完工,预计成昆铁路近期可恢复正常客货运列车运行。

成昆铁路是我省重要的南向出川客货运大通道。受甘洛段“8.14”山体垮塌事故影响,去年以来一直采用临时列车方案,有限开通少量客运列车,对沿线群众的生产生活造成极大影响。

就美国橡树岭国家实验室的这项研究而言,裴智勇认为,通过计算机模拟8000多种化合物,计算量确实挺大的。

Summit号称目前全世界最强大、最聪明的超级计算机。科技日报记者从IBM中国公司了解到,Summit超级计算机的峰值性能达到每秒20亿亿次浮点运算,在功能上比一百万台高端笔记本电脑还要强大。

史密斯表示,得出模拟结果并不意味着已经找到治疗新冠肺炎的方法。但是,他们非常希望计算结果能够为将来的研究提供参考,并为实验人员提供一个框架,用于进一步研究这些化合物。

对于计算机模拟生物反应的一般过程,裴智勇告诉记者,首先要确定研究对象,比如要研究哪两个或哪几个分子。然后,通过文献报道或其他方法确定分子的作用位点,并按照一定规则构建模型,提交计算机进行模拟。最后,分析计算结果。

随后,他们把可能对病毒实验研究有价值的化合物进行了排序。其研究结果已发布在化学领域预印论文系统ChemRxiv上。

“由于计算机模拟涉及每一个原子与其他原子的相互作用,计算量相当大。再加上病毒分子本身相对较大,所以对于病毒分子的模拟需要用超级计算机来实现相关的计算,普通计算机难以实现对病毒的模拟计算。”裴智勇说。

之前的研究发现,2019新型冠状病毒感染人体细胞的关键在于,病毒表面的刺突蛋白与人体ACE2 蛋白结合。

研究时间由数月缩至一两天

除了缩小潜在变量范围,计算机模拟还可以充当更多角色。

但是,即使使用计算机数字模拟,依然会存在很多挑战。这时候,超级计算机就派上用场了。

据介绍,美国研究人员在Summit超级计算机上对8000多种化合物进行了模拟,以筛选那些最有可能与冠状病毒刺突蛋白结合的化合物,从而使冠状病毒无法感染宿主细胞。

“我们需要通过Summit来迅速获得我们所需的模拟结果,这会花费我们一两天的时间。然而,使用普通计算机则可能花费数月时间。”史密斯说,使用Summit这样的超级计算机对于快速获得结果很重要。

图雷克介绍,计算机模拟可以检查不同变量如何对不同病毒作出反应。但是,当这些变量中的每单个变量都包含数百万乃至数十亿个独一无二的数据段,需要运行多次模拟时,标准硬件就难以承载这样巨大的工作量,从而变成一个极度耗时的时间密集型过程。

4月23日,改线工程通过中铁成都局集团全专业验收,较进度计划提前2个月完工,预计成昆铁路近期可恢复正常客货运列车运行,缓解沿线交通运输压力。

裴智勇告诉科技日报记者,除此之外,利用超级计算机还可以模拟更大体系的研究,比如病毒与宿主细胞等体系的研究。

计算机模拟可缩小潜在变量范围

美国橡树岭国家实验室分子生物物理学中心主任杰瑞米·史密斯是研究人员之一,他以自己的真实体验形容了Summit发挥的作用。

“在试图了解诸如病毒之类的新型生物化合物时,实验室的研究人员往往会培养微生物,并观察微生物在现实中如何对新引入的新型化合物作出反应。”IBM认知系统事业部技术计算副总裁戴夫·图雷克表示,如果不借助计算机数字模拟缩小潜在变量范围,该过程可能会特别漫长。

为尽快彻底解决成昆铁路甘洛段地质灾害隐患,铁路部门对塌方段实施新建长隧道改线。方案确定后,铁路方和地方政府全力以赴,为抢在今年汛期来临前完成K310长隧道改线工程,保障铁路运行安全,春节和疫情期间一直满负荷运转,连续抢工。

“在不了解病毒分子结构时,计算机模拟可以获得病毒分子结构;在已知病毒分子结构的情况下,计算机模拟可以探究分子的关键位点,为后续病毒抑制药物筛选打好基础。”北科院北京市计算中心副研究员裴智勇接受科技日报记者采访时说。

Summit超级计算机轻松解决了计算量大和极度耗时的问题。记者从IBM中国公司了解到,Summit由IBM精心打造,是一种专为数据和人工智能而设计的新型超级计算机,可以为研究人员带来海量数据处理能力。