コロナの新薬開発に応用されるスーパーコンピューター

コロナ

こんにちは!!超ポジティブ系ブロガー【A&Y】です。

先日、ブログ名について嬉しい助言をいただきました。

本ブログの趣旨とも相関があったので!?ブログ名を変更してみました。

さて、本日のテーマは…

【コロナの新薬開発に応用されるスーパーコンピューター】

です!!


【コロナの新薬開発に応用されるスーパーコンピューター

本記事で覚えておきたい内容は以下になります。

・【2021年】、導入予定のスパコンの前倒し投入が決定した。

・技術を総動員し、官民連携で治療薬の開発に取り組む。

・技術の発達は、不安の軽減につながっていく。


コロナの新薬開発に応用されるスーパーコンピューター

新型コロナウイルスの感染拡大が続く中、先端技術を総動員した対策が世界で進んでいます。

日本は【2021年】の運用開始をめざしていたスーパーコンピューター「富岳(ふがく)」を前倒しして投入することを決定しました(以下、スパコン)。

米国は官民連携でスパコンや人工知能(AI)を活用する体制を敷いています。

現在、世界が待ち望んでいるのが新型コロナに効く治療薬です。

抗インフルエンザ薬「アビガン」などが期待されるが、効果が見通しにくい面が懸念されています。

根本的な治療薬の開発などに向け、文部科学省と理化学研究所は従来計画を前倒しして富岳を活用することを決めました。

「富岳」はかつて計算速度で世界一を誇ったスパコン「京(けい)」の後継機です。

日本が計算速度で世界一を奪取したのは「8年半ぶり」となります。

インターネットの発展も元をたどれば、計算速度でした。

計算速度は、いつの時代にも必要とされる能力と言えそうです。

開発には、日本の威信をかけて官民合わせ1300億円を投じてきました。

☆ポイント
・【2021年】、導入予定のスパコンの前倒し投入が決定した。
・日本が「計算速度」で世界一を奪取したのは「8年半ぶり」となった。
・計算速度は、いつの時代にも必要とされる能力である。


スパコンの技術応用

現在、神戸市の理研の拠点への搬入・設置を進めています。

まだ稼働できるのは全体の6分の1ほどだが、すでに京の7倍の計算性能をもち、「京(けい)」だと1年かかる実験が、「富岳」を使えば数日で終わります。

今後の新戦力として注目が集まっています。

スパコンを使ったシミュレーション(模擬実験)は新薬開発には欠かせません。

京都大学教授でもある理研の奥野恭史副プログラムディレクターは富岳を使い、新型コロナの治療薬候補の探索に挑んでいます。

既存治療薬を使った臨床試験が世界で進んでいるが、まだ科学的な知見は不十分です。

「富岳」では、薬がウイルスに作用する詳細なメカニズムを分子レベルで調査しています。

ほかにも電車内のクラスター予測やレストランでの飛沫感染のシミュレーションにも使われているといいます。

臨床試験では、対象となっている薬に限定せず、約2000種類に及ぶ既存医薬品の中から治療薬候補を見つけるのが目標です。

米国はいち早くスパコンの活用に動いています。

ホワイトハウスの科学技術政策局(OSTP)が中心となり、【3月下旬】に産官学のコンソーシアムを結成しました。

現在、世界最速を誇るIBMの「サミット」など30台に及ぶスパコンを動員しています。

AIも積極活用し、OSTPやマイクロソフト、ジョージタウン大学などの連携することで新型コロナに関する膨大な論文データを集めています。

技術の総動員により治療薬開発などを加速し、ウイルスの封じ込めにつなげる狙いです。

活動には世界の10万人以上のデータサイエンティストらがコンペなどで腕を競う米アルファベット傘下のプラットフォーム「Kaggle(カグル)」も参加し、「市民データサイエンティスト」も巻き込んだ取り組みになっています。

☆ポイント
・技術の総動員により治療薬を開発し、ウイルスの封じ込めにつなげる。
・米国はいち早くスパコンの活用に動いていた。
・コロナウイルスの「新薬開発」や「クラスター予測」などにも応用される。


技術開発が応用される3つの視点

新型コロナウイルス対策のため、スーパーコンピューター「富岳」を前倒しして運用を始めています。

新型コロナウイルスの感染拡大対策の効果や、感染症がもたらす社会経済的影響の大きさを大学や民間と協力して割り出しています。

当面、取り組むテーマは3つに分けられます。

1つ目のテーマは、は、PCR検査で陽性とわかった人が直近2週間ほどの間に接触した人を捜し出し、本人に知らせるアプリの開発支援です。

「コンタクト・トレーシング」と呼ばれるスマートフォン用アプリで、アプリ利用者同士が一定の距離と時間を同じ空間で過ごしたことを記録します。

後に利用者が陽性と判定された場合に、一緒にいた利用者たちに必要な情報を即時に届けるという新たな試みです。

プライバシーに配慮して、接触したうちのだれが陽性と判明したのかは特定しにくいように工夫されると言います。

「人と会うのを8割減らす方策と併用することで、まず感染拡大を止めるのに役立てたい。緊急事態宣言解除後には感染が再拡大しないかを監視するのにも有効なはずだ」と開発関係者は話しています。

2つ目のテーマは、ロックダウン(都市封鎖)による社会経済的影響の予測です。
兵庫県立大学と協力し、開発したシミュレーションプログラムを富岳で動かそうとしています。

例えば東京都に出入りするモノや人の流れを80%減らした場合に企業の生産活動にどの程度影響するか、あるいは首都圏で50%、関西圏で30%減らした場合はどうなるかなど、いくつかのケースでシミュレーションで算出します。

計算により今後、ロックダウンに近い厳しい移動制限が講じられる事態を迎えたときであっても影響を事前に推測することが可能になります。

3つ目のテーマは、人々が感じる不安や関心など社会的心理状態をSNS(交流サイト)などで交わされる言葉から割り出す研究です。

「テキストマイニング」という手法を用い、ブログやツイッターなどで交わされた膨大な文章のデータを集め、単語などの出現頻度や傾向を調べます。

検索時点で、社会の多くの人がどのような気持ち抱いていたかを洗い出します。

筑波大学と琉球大学の研究者と協力して進める見通しです。

東日本大震災の時は、根拠のないうわさが飛び交い人々の不安をあおりました。

技術の発達は、社会に潜む不安をリアルタイムで検知し対処につなげることが可能となります。

私達の不安も技術の発展とともに小さくなっていくでしょう。

☆ポイント
・「新型コロナウイルス」の感染拡大対策の効果などの研究が官民連携して行われている。
・当面の課題は、「アプリ開発支援」「社会経済的影響の予測」「テキストマイニング」の3つがある。
・技術の発達は、人々の「不安の軽減」につながっていく。


考察

日本が計算力で世界一の座を奪還しました。

さらに、前倒しの投入も決定し、日本のコロナ対策(新薬開発など)が再スタートといったところでしょうか。

日本の対コロナは世界において後れを取っていると評価されていたので、どうにか遅れを取り戻してほしいところです。

最近では、「アルキメデスの対戦」において早くて正確な計算力の高さが評価されていたのではないでしょうか。

スパコンの台頭により重要性が改めて裏付けられました。

「統計」や「計算」は、未来を予測するためにも不可欠な力だと筆者は考えています。

商談などでは、数字を伴うことで意見への説得力も増し、研究においては確実性を高める判断材料になります。

また、情報から未来を予測しようとする本ブログとスパコンの趣旨は親和性が高いです。

スパコンの台頭に筆者は自分事のように喜んでいます。

しかし、未来を予測する点では競合関係にあるので!?、悠長に構えていられません(200%負けます)。

物理学の理論の中に「ラプラスの悪魔」という理論があります(以下抜粋)。

もしもある瞬間における全ての物質の力学的状態と力を知ることができ、かつもしもそれらのデータを解析できるだけの能力の知性が存在するとすれば、この知性にとっては、不確実なことは何もなくなり、その目には未来も(過去同様に)全て見えているであろう。

人類は、スパコンとAIを開発し導入することでより確実な未来をはじき出そうとしています。

「ラプラスの悪魔」が現実のものとなる日もひょっとしたら来るのではないでしょうか。

技術の発展は、頼もしくもあり、恐ろしくもあります。

使い方を誤れば惨劇が起きるでしょう(「AI崩壊」のようにはならないで欲しいです)。

使う力の矛先を誤ることなく、人類発展のために技術力を高めていってほしいです。

本日の記事は以上になります

最後までご一読いただき、誠にありがとうございました。


◎参考文献
2020年4月30日 日本経済新聞
2020年6月16日 日本経済新聞
2020年6月23日 日本経済新聞

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