法国的研究人员使用亚马逊网络服务(AWS)的高性能计算(HPC)分离出两种可能减缓或阻止COVID-19传播的化合物，并有可能降低其严重程度。这一发现是通过分析一种关键“蛋白酶”的分子结构得出的，蛋白酶是一种负责调节病毒化学反应的大分子。随着对分子独特结构特征的深入了解，研究人员发现了蛋白酶的脆弱区域，并将其与两种新的可合成化合物相匹配——换句话说，这是一种新的潜在药物。如果你把蛋白酶想象成一座不可思议的大摩天大楼，上面有数百万扇锁着的门，那么AWS的高性能计算系统套件让研究人员能够以比过去快得多的速度梳理并找到正确的钥匙，以解锁新的化合物和治疗方法。
“以前，这样的努力需要几个月，如果不是几年的话，”Robert Marino说量子位制药该公司与来自意大利、法国、瑞士和Enamine化学公司的研究人员合作，对这些化合物进行了分析和合成。“现在，我们可以在几个月内做出这些发现。”这些化合物将继续在临床前环境中进行测试，它们作为治疗或治愈的疗效将由监管机构评估。
虽然云计算的能力已经令人印象深刻，但马里诺说，在未来5到10年里，应用巨大的计算能力来分离新化合物并找到新疗法的影响和能力只会增加。许多医学和生物研究界都在关注量子计算的发展，量子计算是一种计算处理形式，它使用量子力学的可变状态(原子内的力)来存储信息，而不是使用传统的1和0来存储位。
虽然量子计算还处于早期阶段，但在量子比特和类似的地方工作的研究人员的雄心加州理工学院量子计算中心就是释放量子计算的力量，以指数速度加快计算任务。研究人员对某些计算任务的速度增长的预期是令人费解的。例如，理论上，传统超级计算机需要一万年才能解决的问题，量子计算机只需要几分钟就能解决。换句话说，当我们转向量子计算领域时，解决经典计算基本上不可能解决的问题就变得可能了。
根据马里诺的说法，量子计算对医学研究的真正价值不在于处理速度，而在于量子计算机在解决问题时可以处理的复杂程度。生物分子存在于令人难以置信的复杂系统中。蛋白质、糖、脂肪、DNA、RNA和其中的许多化学标记都相互作用、弯曲、改变形状、分裂并在彼此周围生长。此外，研究人员必须了解导致分子改变形状和性质的温度、压力、盐度和环境变量的影响。Marino说，能够一次性绘制所有这些因素并立即进行分析是医学研究的未来所在。到目前为止，只有量子计算有能力处理这么多数据和计算成本。
尽管如此，这两种潜在的COVID-19治疗方法的发现依赖于一系列令人印象深刻的高性能计算系统。索邦大学理论化学实验室在2020年5月绘制了COVID-19的原始地图，当时感染人数急剧增加。他们依靠法国国家超级计算中心和AWS服务来进行模拟，并对形成冠状病毒的蛋白质进行建模。
进一步模拟是在AWS云上进行的，资金来自AWS为加速治疗和治愈疾病而授予的COVID-19特别赠款。此外，研究团队依靠亚马逊弹性计算云(Amazon EC2)与NVIDIA图形处理单元和EC2按需扫描庞大的化学库，索引潜在的治愈方法;亚马逊弹性文件系统(Amazon EFS)为研究人员提供了可伸缩和加密的文件存储;部署在AWS上的Tinker-HP提供高性能分子动力学软件。使用这些工具，该团队可以探索巨大的数据库，并审查之前可能因时间和成本而被忽略的潜在治疗方法。
马里诺说，COVID-19只是这种高性能计算方法针对的一种疾病。Qubit还将其专有软件与AWS的计算和分析服务结合使用，以寻找癌症和其他重大疾病的潜在治疗方法。
