新型コロナ解析に世界が結集した「Folding@ home」、世界最大級のスーパーコンピュータに

＜このプロジェクトに参加する有志は2月時点の3万台から70万台へと大幅に増加。Folding@homeは、現在、世界最大級のネットワーク型スーパーコンピュータとなっている......＞

米スタンフォード大学を中心とする分散コンピューティングプロジェクトFolding@home（フォールディング・アット・ホーム）は、2020年3月以降、オフィスや家庭から寄付された余剰のCPUやGPUの処理能力を活用し、分子動力学シミュレーションによる新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）のタンパク質の動的構造の解析に取り組んでいる。

このプロジェクトに参加する有志は2月時点の3万台から70万台へと大幅に増加。Folding@homeは、現在、世界最大級のネットワーク型スーパーコンピュータとなっている。その演算能力は4月14日、2.4EFLOPSに達し、既存のスーパーコンピュータ上位500台を合わせた演算能力を超えた。

With our collective power, we are now at ~2.4 exaFLOPS (faster than the top 500 supercomputers combined)! We complement supercomputers like IBM Summit, which runs short calculations using 1000s of GPUs at once, by spreading longer calculations around the world in smaller chunks! pic.twitter.com/fdUaXOcdFJ
— Folding@home (@foldingathome) April 13, 2020

専用ソフトをインストールして、誰でも参加できる

Folding@homeは、複雑なコンピュータモデリングを、独自のアルゴリズムにより、独立して並行処理できる小さなタスクに分割し、世界中に点在するコンピュータにこれを割り当てて実行させる仕組みとなっている。このプロジェクトには、専用ソフトウェアをPCにインストールし、これを起動しておくことで、誰でも参加できる。Folding@homeにCPUやGPUの処理能力を提供する時間やその上限を定めることも可能だ。

新型コロナウイルスは、ウイルス表面に発現する「スパイクタンパク質」が、ヒト細胞の細胞膜にある「ACE2受容体」と結合し、ウイルス外膜と細胞膜と融合することで、ヒト細胞に侵入し、感染すると考えられている。この「スパイクタンパク質」は、3種類のタンパク質で構成されている。

Folding@homeでは、新型コロナウイルスがヒトの組織に侵入するメカニズムの解明にあたり、スパイクタンパク質を構成する3種類のタンパク質に着目。コンピュータシミュレーションによってスパイクタンパク質がどのような働きをしているのかを探っている。以下の動画は、スパイクタンパク質が「ACE2受容体」に結合する様子をシミュレーションで示したものだ。