Las supercomputadoras del mundo unieron fuerzas contra COVID-19, por qué tales colaboraciones son críticas para enfrentar futuras emergencias

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  • Durante la pandemia, el Consorcio de Computación de Alto Rendimiento (HPC) COVID-19 puso a disposición de los investigadores las computadoras más poderosas del mundo de forma gratuita para los que intentan combatir COVID-19.
  • COVID-19 demostró el poder de la colaboración global y la necesidad de enfrentar las amenazas globales en el futuro.
  • La creación de un consorcio global especial liderado por expertos nominados por pares, evaluaría y respondería a futuros riesgos y emergencias globales como sequías, terremotos, asteroides u otras enfermedades mortales.

En marzo, COVID-19 había golpeado a Asia, Europa y los Estados Unidos, y el mundo estaba dominado por la incredulidad. El virus fue mucho más mortal y se propagó mucho más rápido que cualquier enfermedad que hayamos tenido que abordar en los tiempos modernos. Al luchar contra eso, nos sorprendimos una vez más a medida que desarrollamos nuevas capacidades y nuevas asociaciones más rápido que nunca. Algunas de estas iniciativas podrían dar forma a cómo las colaboraciones globales abordan el riesgo en nuestro futuro post-COVID.

Debemos aplicar lo que hemos aprendido durante la pandemia en una escala más amplia y establecer una nueva organización internacional: las Reservas de Preparación Científica. Evaluaría los riesgos y ayudaría a prepararse para futuras emergencias globales, desde otro virus mortal hasta una erupción del súper vulcano o un desastre en una planta de energía nuclear, y mucho más. De esta manera, una vez que ocurra un desastre, no nos rascaremos la cabeza en pánico; estaremos listos para actuar y salvar vidas.

Cómo un consorcio global, establecido rápidamente, está luchando contra COVID-19

Una iniciativa actual exitosa es el Consorcio COVID-19 High Performance Computing (HPC) . Una organización estadounidense con una dimensión internacional, que ofrece algunas de las computadoras más poderosas del mundo, de forma gratuita, a los investigadores que intentan luchar contra COVID-19. Más de 60 equipos de científicos ya confían en ellos, y nuevos investigadores se unen semanalmente. Los miembros del Consorcio colaboran con la Asociación para la Computación Avanzada en Europa (PRACE), una organización que une a los socios de supercomputación en el otro lado del Atlántico. Los investigadores de ambos organismos intercambian regularmente datos, ideas y resultados.

La historia de la supercomputación en IBM
La historia de la supercomputación en IBMImagen: IBM

Al ser una asociación público-privada con apoyo gubernamental, el Consorcio resuelve problemas clave para los investigadores que compiten contra el tiempo. Para obtener resultados rápidamente, la ciencia moderna a menudo necesita un impulso informático: para examinar miles de diseños potenciales de moléculas al desarrollar un nuevo medicamento, o para simular la propagación del virus en su segunda o tercera oleada. Por lo general, para obtener potencia informática en una supercomputadora, los investigadores presentan una propuesta y esperan semanas o incluso meses solo para acceder. Y necesita el apoyo de los responsables políticos para superar cualquier obstáculo burocrático típico.

El Consorcio COVID-19 HPC proporciona exactamente eso. Un equipo, dirigido por Amanda Randles, ingeniera biomédica de la Universidad de Duke, ha desarrollado simulaciones de flujo de aire para un nuevo dispositivo para dividir un ventilador entre dos o más pacientes. Para su trabajo, el equipo necesitaba más de 500,000 horas de cómputo; a través del Consorcio, se combinaron con una supercomputadora específica y completaron una investigación que podría haber llevado meses en solo seis semanas. Los científicos acaban de presentar sus resultados a la FDA para su aprobación.

El resultado del equipo de Randles no es la única historia de éxito del Consorcio. Los investigadores de la startup británica de inteligencia artificial PostEra utilizaron una supercomputadora diferente para construir una plataforma de crowdsourcing para que los científicos de todo el mundo presentaran diseños de medicamentos. El equipo recibió más de 5,000 presentaciones y logró procesarlas en solo unos días, algo que no habrían podido hacer sin el Consorcio. En los últimos dos meses, han reducido el número de diseños a alrededor de 200 y los han probado en el laboratorio. Han descubierto que 21 moléculas parecen ser efectivas contra los objetivos en la proteína clave dentro del coronavirus. Su próximo paso será asegurarse de que el medicamento sea adecuado para su propósito antes de que pueda llegar a los humanos, la parte más importante del ciclo de descubrimiento de medicamentos.

Cómo la colaboración podría ayudar en futuras crisis

Impresionantemente, tomó menos de una semana lanzar el Consorcio y que todos los socios acordaran las reglas básicas. Establecimos rápidamente los comités de revisión y coincidencia de propuestas para aprobar y encontrar el mejor socio de supercomputación para cada equipo. El Consorcio es la prueba de que sabemos cómo movilizar rápidamente los talentos del mundo para resolver problemas globales. Estoy seguro de que podría hacerse de nuevo, a una escala mucho más amplia, y aplicarse a futuras emergencias.

Junto con el presidente del departamento de astronomía de Harvard, Avi Loeb, recientemente expresé mis pensamientos sobre eso: cómo expandir la idea del Consorcio para crear un nuevo cuerpo, las Reservas de Preparación Científica . Este grupo, liderado por expertos nominados por pares, evaluaría y respondería a futuros riesgos y emergencias globales. Sería dirigido por científicos, expertos en una variedad de campos capaces de abordar las consecuencias de un impacto de asteroide, una mega sequía, un poderoso terremoto, una erupción de un volcán u otra enfermedad, incluso más mortal.

Tal organización podría desbloquear la capacidad tecnológica. Críticamente, este organismo garantizaría que los científicos siempre tengan acceso a las tecnologías que necesitan (como una supercomputadora o tal vez pronto incluso una computadora cuántica) que de otro modo sería difícil de manejar y prevenir futuras emergencias. El objetivo sería evaluar los riesgos y reunir un conjunto de capacidades científicas específicas que serían de valor en el futuro, junto con recomendaciones para el gobierno, los sistemas de salud, los servicios de emergencia, los economistas, otros investigadores, los medios y el público.

La clave del éxito de SRR serían los enfrentamientos entre el equipo de investigación que presenta una propuesta y otros científicos de la academia o la industria, u organizaciones en un campo específico (por ejemplo, la Organización Mundial de la Salud en el caso de una pandemia). Dichas asociaciones estratégicas entre la industria, la academia y el gobierno podrían acelerar drásticamente la investigación y el desarrollo y ser clave para promover la creatividad a través del intercambio de datos e ideas.

Hoy en día, el talento científico, la experiencia y los recursos están altamente distribuidos entre las agencias gubernamentales, la academia y el sector privado. Aún así, los organismos mundiales y nacionales se ocupan de campos específicos, una vez más, tome la OMS, la ONU o la NASA, y su prioridad principal no es únicamente evaluar los riesgos futuros. Y si bien muchos grupos y movimientos abogan por una amplia difusión de la investigación y una mayor colaboración mundial, el SRR se especializaría en garantizar que las tecnologías y la experiencia clave estén disponibles para prevenir las crisis mundiales.

Tal organización no existe actualmente, a pesar del hecho de que no hay escasez de emergencias globales, desde el cambio climático hasta la resistencia a los antibióticos y las epidemias y pandemias. Es posible que antes del Consorcio, no pensáramos que los rivales de la industria estarían tan interesados ​​en colaborar. O podría ser porque pensamos que tener cuerpos separados, cada uno dirigido a una amenaza global específica, es más eficiente. O porque es solo recientemente que la tecnología ha madurado hasta el punto de que cualquiera puede acceder a una supercomputadora en el otro lado del mundo a través de la nube como si estuviera en su propio laboratorio. Creo que es todo lo anterior, pero lo que está claro es que ahora tenemos todos los ingredientes para hacerlo realidad.

Necesitamos actuar ahora. Los formuladores de políticas deben comprender la importancia de dicha organización, crear los marcos regulatorios necesarios y establecer vínculos directos con los futuros expertos en SRR. Debemos adoptar el enfoque de código abierto para el software y el intercambio de datos.

Mientras lo hacemos, debemos crear las defensas necesarias contra los ataques cibernéticos y otros delincuentes. COVID-19 trajo momentos impactantes en la investigación, incluidos los piratas informáticos que extorsionaron dinero de la Universidad de California en San Francisco a cambio de datos de investigación de COVID-19. Tales vulnerabilidades son inaceptables. Tenemos que asegurarnos de tener los protocolos necesarios para proteger el trabajo de los expertos de SRR en futuras «incógnitas conocidas» para que podamos actuar sobre sus recomendaciones y diseñar nuevos medicamentos o materiales de manera rápida y eficiente.

Sé que podemos hacerlo. El Consorcio HPC es el caso para demostrarlo. La crisis de COVID-19 nos ha mostrado a todos lo poco preparados que estábamos para enfrentar este desafío global. Afortunadamente, la crisis también nos ha enseñado que tenemos la capacidad de dar grandes pasos una vez que unimos nuestros recursos y talentos. Realizaciones como esa aumentarán nuestras posibilidades de sobrevivir a esta y otras crisis por venir.

Fuente: weforum.org

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