Nhật Bản dùng siêu máy tính "K" bào chế dược phẩm

Trường Đại học Tokyo sẽ hợp tác với hãng máy tính Fujitsu cùng Đại học Stockholm của Thụy Điển trong một dự án hướng tới việc phát triển những loại tân dược hiệu quả hơn. Điểm đặc biệt của kế hoạch nằm ở việc nhóm nghiên cứu quốc tế sẽ tận dụng siêu máy tính “K”, hệ thống do Nhật Bản chế tạo và từng giữ vị trí nhanh nhất thế giới. Thay vì chỉ dựa vào những thử nghiệm kéo dài trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học muốn dùng năng lực tính toán khổng lồ để tìm kiếm hướng thiết kế thuốc mới. Mục tiêu trước mắt là mô phỏng chuyển động của các nguyên tử cấu thành những phân tử nhỏ, bởi các phân tử này có thể trở thành thành phần quan trọng của thuốc chống ung thư. Khi theo dõi được cách những nguyên tử vận động và tương tác, nhóm nghiên cứu có thể đánh giá nhiều cấu trúc phân tử trước khi tiến hành các bước thử nghiệm dược phẩm tiếp theo. Cách tiếp cận này giúp máy tính tham gia sâu hơn vào quá trình thiết kế thuốc, lĩnh vực ngày càng được xem trọng trong nghiên cứu y dược hiện đại. Trước khi đưa chương trình lên siêu máy tính “K”, các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng một siêu máy tính khác của Fujitsu để hoàn thiện phần mềm do Đại học Stockholm phát triển. Giai đoạn chuẩn bị nhằm bảo đảm chương trình hoạt động ổn định, xử lý chính xác các phép tính phức tạp và khai thác hiệu quả năng lực của hệ thống tính toán lớn nhất. Theo kế hoạch, siêu máy tính “K” sẽ bắt đầu được sử dụng cho các phép tính của dự án từ mùa Thu năm đó, mở ra giai đoạn nghiên cứu chuyên sâu hơn. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng hệ thống có thể tìm ra những chất kháng sinh đủ khả năng tiêu diệt tế bào ung thư, từ đó hỗ trợ thiết kế các loại dược phẩm mới. Mốc thời gian được đặt ra khá cụ thể, khi các nhà khoa học hướng tới việc hoàn thành thiết kế loại thuốc mới trước tháng 3/2013. Dù kết quả cuối cùng còn phụ thuộc vào nhiều bước nghiên cứu và đánh giá, kế hoạch cho thấy siêu máy tính có thể rút ngắn quá trình sàng lọc các ứng viên dược phẩm. Giáo sư Tatsuhiko Kodama, nhà khoa học thuộc Trung tâm nghiên cứu khoa học và công nghệ tiên tiến, cho biết nhóm nghiên cứu hy vọng dự án sẽ đóng góp cho việc phát triển thuốc chống ung thư. Theo ông, sự tham gia của máy tính trong thiết kế dược phẩm mới đang trở nên ngày càng quan trọng, nhất là khi các bài toán phân tử ngày càng phức tạp. Những phép tính mô phỏng chuyển động nguyên tử thường đòi hỏi lượng tài nguyên lớn, vượt xa khả năng xử lý thông thường của nhiều hệ thống máy tính phổ biến. Vì vậy, một siêu máy tính có tốc độ đặc biệt cao sẽ giúp các nhà nghiên cứu thực hiện nhiều phép tính hơn trong thời gian ngắn hơn. Siêu máy tính “K” hiện vẫn đang được Fujitsu phối hợp với Viện nghiên cứu Riken tiếp tục phát triển, nhằm duy trì năng lực tính toán ở mức hàng đầu. Việc hệ thống được hoàn thiện liên tục cũng phản ánh cuộc đua công nghệ giữa các quốc gia, trong đó tốc độ xử lý là nền tảng cho nhiều lĩnh vực nghiên cứu. Năm trước đó, siêu máy tính “K” đã giành vị trí số một thế giới về tốc độ tính toán, khẳng định năng lực công nghệ nổi bật của Nhật Bản. Danh hiệu này tạo nền tảng thuận lợi để hệ thống được huy động vào những nhiệm vụ khoa học có yêu cầu xử lý dữ liệu và mô phỏng rất lớn. Trong dự án với Đại học Tokyo, Fujitsu và Đại học Stockholm, sức mạnh ấy được hướng vào một mục tiêu gần gũi hơn với đời sống con người. Nếu chương trình phần mềm được hoàn thiện đúng kế hoạch, các phép tính trên “K” có thể cung cấp thêm cơ sở cho việc lựa chọn những phân tử tiềm năng. Tuy nhiên, siêu máy tính không trực tiếp biến một kết quả mô phỏng thành thuốc hoàn chỉnh, bởi các ứng viên vẫn cần trải qua những quy trình nghiên cứu và đánh giá phù hợp. Dự án vì thế kết hợp năng lực tính toán của máy móc với chuyên môn khoa học của các nhà nghiên cứu, hướng tới cách tiếp cận mới trong phát triển thuốc chống ung thư.