Hãy tưởng tượng sức mạnh tập trung của hơn một triệu máy tính xách tay hoạt động để sàng lọc mẫu khối u từ bệnh nhân trước hàng nghìn loại thuốc và hàng triệu cách kết hợp thuốc. Khi kết thúc quá trình sàng lọc này, siêu máy tính này sẽ giúp xác định phương pháp điều trị cụ thể có tiềm năng lớn nhất để chống lại bệnh ung thư của bệnh nhân đó.

Các nhà khoa học của NCI, phối hợp với các đồng nghiệp của Sáng kiến Điện toán Exascale (ECI) của Bộ Năng lượng (DOE) và Sáng kiến Điện toán Chiến lược Quốc gia (NSCI), đã làm việc chăm chỉ trong 14 tháng qua để phát triển một kế hoạch sử dụng loại máy tính lớn này. -quy mô điện toán để tác động đến khoa học ung thư và cuối cùng là điều trị lâm sàng.

Trong một sáng kiến liên ngành độc đáo, các nhà khoa học hàng đầu từ NCI và một số phòng thí nghiệm DOE quốc gia đã phát triển kế hoạch hợp tác thí điểm nhằm giúp cả hai cơ quan bằng cách mở rộng đáng kể khả năng nghiên cứu của NCI và đồng thời thúc đẩy nỗ lực của DOE trong việc phát triển các giải pháp điện toán Exascale tiết kiệm năng lượng.

Điện toán exascale đề cập đến một hệ thống có khả năng thực hiện một tỷ tỷ phép tính mỗi giây—còn được gọi là exaFLOPS. Exascale đang được nghiên cứu như một phương tiện để cải thiện thiết kế của các vật liệu tiên tiến, thiết kế ngược bộ não con người và thiết kế các nguồn năng lượng tái tạo hiệu quả về chi phí, trong số nhiều ứng dụng khác.

Các nhà lãnh đạo của NCI và DOE tin rằng thứ gì đó có sức mạnh to lớn như vậy để thẩm vấn và giải mã dữ liệu lớn có thể đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu ung thư.

Khi các kế hoạch của chúng tôi tiến triển, thì sự nhiệt tình về những cơ hội mà sự hợp tác này mang lại cũng sẽ mang lại những hiểu biết khoa học quan trọng, nâng cao tính toán chiến lược và mang đến những cơ hội nghiên cứu mới cho các nhà điều tra ung thư trên toàn thế giới.

Nhất quán với các mục tiêu của Sáng kiến Y học Chính xác của NCI, cũng như NSCI đã công bố trước đó, các hoạt động thí điểm nhấn mạnh ba lĩnh vực chính:

• Phát triển các phương pháp tính toán mới để hỗ trợ nghiên cứu đang được thực hiện theo Sáng kiến RAS của NCI
• Sử dụng tính toán quy mô lớn để đẩy nhanh sự phát triển của các mô hình ung thư trong phòng thí nghiệm có nguồn gốc từ bệnh nhân
• Hiểu rõ hơn về tác động của các liệu pháp hiện có bên ngoài các thử nghiệm lâm sàng, trong thực tế.

Được xem xét riêng lẻ, mỗi hoạt động thí điểm này đều có tiềm năng đáng kể giúp nâng cao hiểu biết của chúng ta về bệnh ung thư. Nhưng khi được tích hợp với chuyên môn nghiên cứu và nguồn dữ liệu khổng lồ của NCI cũng như chuyên môn về mô hình tính toán và siêu máy tính của DOE, họ có thể tạo ra cơ hội và dẫn đến những hiểu biết sâu sắc có thể mang lại lợi ích to lớn trong nhiều năm tới.

Sự hợp tác độc đáo này sẽ tận dụng thế mạnh của NCI và DOE, tập hợp sức mạnh vượt trội của siêu máy tính cũng như kiến thức và trí tuệ tập thể của cộng đồng nghiên cứu ung thư.

Thông qua sự hợp tác này, chúng tôi đang bắt đầu xây dựng bệ phóng kỹ thuật số thế kỷ ²¹ cần thiết để tiến hành nghiên cứu ung thư thế hệ tiếp theo và cung cấp một khuôn khổ cho nhiều nhiệm vụ trong tương lai sẽ tạo ra những đổi mới quan trọng trong điều trị ung thư. Khi làm như vậy, chúng tôi hy vọng rằng chúng tôi có thể xây dựng dựa trên những tiến bộ to lớn đã đạt được nhờ cam kết nhất quán của quốc gia trong việc thúc đẩy nghiên cứu ung thư.