Anshuman Kumar 正在逐步突破技術局限，以破解冠狀病毒的秘密。
他和加州大學河濱分校（ UCR ）的同事們想要以一種前所未有的規模來計算這種病毒的原子間相互作用。如果他們成功了，他們將看到病毒分子與藥物分子結合的過程，從而防止其感染健康細胞。
Kumar 是 UCR 團隊的一員，該團隊將量子力學的微觀世界提升到一個新的境界。他們的目標是測量所謂的障礙高度，即與大約由 5000 個原子組成病毒蛋白質相互作用所需的能量。
這領先於該領域最新技術的 10 倍以上，直到目前，該技術已經計算出了多達數百個原子組成的分子間的作用力。
助力對抗新冠病毒藥物研究
這些關於如何透過原子力判斷病毒與中和分子（配體）結合的可能的數據，可以幫助製藥公司找到預防新冠狀肺炎的藥物。
專案負責人 Bryan Wong 是加州大學河濱分校化學工程，材料科學和物理學副教授，他說：“在原子能級上，牛頓力學變得無關緊要，因此您必須使用量子力學，因為這是自然界的工作方式。我們的目標是藉助 Microsoft Azure 雲端中的 NVIDIA GPU 快速且有效率地進行這些計算，以縮小我們的解決方案之路。”
研究人員於 4 月下旬開始使用冠狀病毒上的一種蛋白質進行研究，該蛋白質被認為在感染健康細胞的過程中起著重要作用。他們現在正在完成逐步初步計算，每步計算最多需要 10 天。
研究的下一步是探索障礙高度，並涉及到更複雜，更耗時的計算。單就一個蛋白質/配體對的研究時間可能需要五個星期。
在Azure雲端中使用GPU
為了加快地推進研究進程，該團隊透過COVID-19 高效能運算聯盟獲得了Microsoft AI 醫療照護計劃的資助，包括在 Microsoft Azure 雲端上運行高效能運算的許可以及 NVIDIA 的協助。
Kumar 運用了科學程式的 GPU 加速版本，用於處理量子計算。 它已經可以在 UCR 大學本地端的 NVIDIA GPU 支援叢集上運行，但是該團隊希望將其移到V100 Tensor Core GPU 支援的雲端環境中運行。
在不到一天的時間裡， Kumar 在 NVIDIA 解決方案架構師 Scott McMillan 的幫助下，通過 NVIDIA 創建和維護的開源工具 HPC Container Maker 將程式遷移到 Azure 。通過這個工具，使用者只需點擊幾下即可定義一個容器，以識別程式及其關鍵組件，例如運行環境和其他相依性。
Anshuman Kumar 使用了 NVIDIA 開發的開源程式，將 UCR 的軟體遷移到了部署在微軟 Azure 雲端中的最新 GPU 。
著眼於研究人員以前從未使用過容器或雲端服務，這次成功遷移意義重大。
“只要確定了正確的函式庫和相依性，這個過程就會變得非常順暢，因為後續工作只剩下編寫腳本和編寫代碼映像，” Kumar 說，“與本地系統劃分，部署在 Azure 上的 GPU 幫助我們速度提昇了 2-10 倍。”
NVIDIA 幫助微調性能藉此確保代碼使用的 CUDA 和 Magma 數學函式庫是最新版本。一位專員深入研究其中，以更新啟用多 GPU 縮放的進程。
新隊友和吉祥物
最近，該團隊在 UCR 發現了一個獨立的計算生物學實驗室，得到了意想不到的幫助。該實驗室也獲得了 HPC 國際財團的撥款，用於研究新冠肺炎。實驗室使用統計採樣技術觀察病毒與配體的結合過程，以使原本很少發生的結合更加頻繁地發生。
Wong 說：“我之所以向他們洽詢，是因為配對合作可以成就更好的專案。他們可以使用 Anshuman 設計的 GPU 代碼來增強採樣工作。
Kumar 說：“我為自己能參與這項工作感到非常自豪，因為它可以幫助整個世界。”
該團隊最近還擁有了“吉祥物”。如今，每天都有一隻大松鼠坐在 Wong 的辦公室窗外，團隊稱其為 Billy ，並視其為團隊追求快速敏捷的最佳象徵。