Exscalate4CoV: la potenza dei supercomputer per fronteggiare il Coronavirus
Exscalate4CoV è il nome del progetto in cui la Commissione Europea ha investito 3 milioni di euro, e che prevede la ricerca di farmaci sicuri e di un vaccino contro il Coronavirus nel più breve tempo possibile, grazie all’utilizzo dei supercomputer. Scopriamone di più!
Ad oggi, l’obiettivo primario della scienza è quello di trovare farmaci sicuri per curare chi è già infetto e, ancor di più, sviluppare un vaccino per prevenire la diffusione del COVID-19. Coi tempi della tecnologia tradizionale, però, si rischia di andare troppo per le lunghe, ecco perché si è pensato di sfruttare la potenza dei supercomputer, computer (altrimenti detti macchine, in linguaggio tecnico) con elevata potenza di calcolo rispetto a quelli standard. Exscalate4CoV è un progetto europeo con questo scopo, di cui è partner ufficiale anche il CINECA, centro di supercalcolo italiano d’avanguardia. Ma come funzionano i supercomputer e cosa c’entrano col Coronavirus?
Cos’è Exscalate4CoV in dettaglio?
Exscalate4CoV ha l’obiettivo di individuare farmaci sicuri per il trattamento immediato della popolazione già infetta e l’individuazione di molecole capaci di inibire il virus e contrastare i contagi futuri. Al CINECA, si sta già lavorando alle simulazioni delle proteine che consentono al virus di replicarsi, accelerando la produzione di farmaci efficaci. In questo modo infatti è possibile testare virtualmente le molecole farmaceutiche in grado di inibire il virus, prima di passare alla sperimentazione in laboratorio, che sarà più veloce proprio grazie alle simulazioni effettuate in precedenza.
Sul sito del CINECA si legge che “ogni proteina richiede almeno una settimana di simulazione sul supercomputer, mentre con un computer normale ci vorrebbero almeno 4 mesi per simulare ogni proteina.”
Concretamente, Exscalate è una piattaforma, una “biblioteca chimica” contenente diverse migliaia di molecole, a cui i ricercatori possono attingere per simulare il comportamento di molecole farmaceutiche quando entrano in contatto col virus. La piattaforma è in grado di valutare più di tre milioni di molecole al secondo, a ridotti costi e consumi energetici.
Perchè i supercomputer?
Ad oggi, esistono due modi di studiare i sistemi d’interesse scientifico: gli esperimenti in laboratorio e le simulazioni al computer. I primi si basano sulla realtà, la quale, si sa, ha i suoi tempi che non possono essere alterati, e quindi accelerati. Questo problema si può limite si può “scavalcare” se si utilizza il computer per simulare l’esperimento in questione, prima di realizzarlo in laboratorio. Oltre al guadagno di tempo, un ulteriore vantaggio è dato dal fatto che potenzialmente al computer si ha una totale libertà nel ricreare le condizioni di cui si ha bisogno. Appurato che il computer dà risposte più veloci, è lecito chiedersi cosa succede se invece di uno se ne collegassero tanti tra loro: nasce così l’idea del supercomputer.
Come funzionano?
Come anticipato, i supercomputer sono macchine che presentano forti vantaggi in termini di prestazioni, tra cui i tempi di calcolo ampiamente ridotti. Gran parte di essi si basano sul calcolo in parallelo: in sostanza, i processori di molti computer sono opportunamente connessi tra loro e lavorano in simultanea, questo fa sì che un problema complesso possa essere suddiviso in tanti piccoli problemi, che vengono risolti contemporaneamente.
Per avere un’idea dei tempi di cui si sta parlando, la performance di un computer si misura in FLOP, vale a dire il numero di operazioni per secondo; si pensi che i supercomputer più moderni riescono ad eseguire milioni di miliardi di operazioni al secondo!
Supercomputer nel mondo
Nel mondo esistono molti centri di supercalcolo, in particolare in Europa esiste un consorzio composto da 11 infrastrutture Distributed European Infrastructure for Supercomputing Applications (DEISA), di cui fa parte anche il CINECA, che è sua volta un consorzio italiano a cui aderiscono molte università ed enti nazionali di ricerca, nonchè il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca.
Un nemico comune, tante collaborazioni
Anche la multinazionale Eni ha scelto di fare la sua parte mettendo a disposizione il suo supercomputer per Exscalate4CoV. Ma c’è da dire che, oltre alla componente riguardante le simulazioni, il progetto è ben più esteso e richiede l’unione di professionisti provenienti da diversi settori: dall’azienda biofarmaceutica Dompè, agli esperti del Politecnico e all’Università degli studi di Milano, ma anche dell’Istituto Spallanzani di Roma. A dimostrazione del fatto che una solida collaborazione, unita alle tecnologie odierne più avanzate, è l’unica arma possibile per fronteggiare un nemico comune come il Coronavirus.
Come si fa a descrivere se stessi? Non lo so, ma so quello che gli altri dicono di me.
Qualcuno dice che io sia ostinata e rompiscatole. Tutti dicono che io sia coraggiosa, e uno dei motivi è perché studio Fisica. Sì, è vero, è stata la scelta più folle della mia vita ma, quando l’ho fatta, sapevo che mi sarebbe piaciuto studiare come riassumere l’Universo in leggi concise e ben ordinate.
Ciò che non sapevo è che avrei avuto l’opportunità di lavorare in contesti interazionali, stravolgendo totalmente il mio punto di vista su molte cose, e che interagire con persone di culture diverse mi avrebbe messo ogni volta di buon umore, specie se a tavola o davanti a una birra; non sapevo nemmeno che avrei imparato a vivere lontano da casa, sperimentando innumerevoli partenze e ritorni, ed i maledetti sentimenti contrastanti che ne derivano.
Oltre ciò che dice la gente, qualcosa ho imparato a capirla anch’io di me.
Mi piace osservare le persone per capire cosa c’è oltre la superficie. Non mi piacciono le persone banali, preferisco quelle che sembrano tali, ma poi nascondono dietro un mondo. Non mi piacciono gli anticonformisti a tutti i costi. Mi piace chi ascolta prima di parlare.
Mi piace l’ordine e l’armonia, ecco perché la danza è una mia grande passione: mi basta vedere un ballerino fare due pirouette o un grand jetè e sono felice.
Credo nel valore del cibo: tra cucinare e mangiare in compagnia non saprei scegliere cosa mi fa stare meglio. Mi diletto a preparare ricette sempre nuove, adoro alcuni piatti orientali, ma non rinuncerei mai ai sapori della mia terra.
Mi incuriosisce esplorare nuovi luoghi, ognuno con le sue tradizioni, ma fino ad ora niente è mai riuscito ad acquietarmi come il mare di Napoli col Vesuvio sullo sfondo. Per me dire Napoli è dire Massimo Troisi perché “Con lui ho capito tutta la bellezza di Napoli, la gente, il suo destino, e non m’ha mai parlato della pizza, e non m’ha mai suonato il mandolino”.
A proposito di casa e di ciò che mi piace, credo nel potere dell’aggregazione e dell’attivismo giovanile e, fortuna ha voluto che incontrassi persone con visioni a tratti uguali e a tratti opposte, ma che si combinano perfettamente, e trovano modo di esprimersi in quella che è Tutta n’ata storia. Personalmente, mi occupo della rubrica scientifica di questo sito, che mette sempre a dura prova la mia capacità di spiegare concetti complicati in parole semplici. Il titolo della sezione è “Dove andremo a finire?” e la risposta è in ogni articolo in cui si parla di futuro, sostenibilità ambientale, progresso scientifico e tanti altri fatti.