Цель проекта COVID.SI заключается в исследовании библиотек химических соединений и поиске лекарства от новой коронавирусной инфекции. С помощью компьютерных технологий ученые ищут лиганды – небольшие молекулы, способные связываться с белками вируса и изменять специфический процесс, важный для его биохимии. Проблема в том, что общее число всех возможных молекулярных структур настолько огромно, что его образно называют химической Вселенной, а перебор молекул в ней сравнивают с поиском иголки в стоге сена. Организаторам не хватает ресурсов для этих вычислений, и они призывают на помощь гражданскую науку, то есть всех желающих. Это сродни краудфандингу, только пожертвовать нужно не деньги, а долю мощности своего компьютера, интернет-трафика и электроэнергии.
Проект COVID.SI инициирован словенскими учеными, в его международной команде – эксперты в области биологии, химии, фармацевтики, биоинформатики, IT-технологий и математики. Одна из них – Наталия Никитина, кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории телекоммуникационных систем Института прикладных математических исследований Карельского научного центра РАН. Именно она реализовала систему, которая позволяет участникам сообщества добровольных вычислений присоединиться к виртуальному скринингу лекарства от коронавируса.
– Эта процедура требует большого объема мощностей, которых у малого коллектива биологов нет. Поэтому мы, в свою очередь, создали дополнительный проект SiDock@home для участников мирового сообщества добровольных вычислений. К нему может присоединиться каждый. Два месяца наш проект работал в тестовом режиме, а 17 декабря был запущен полноценно. В результате даже за эти два месяца SiDock@home собрал мощностей в 25 раз больше, чем основной проект COVID.SI за семь месяцев существования!
У Института прикладных математических исследований и Наталии Никитиной уже есть немалая практика организации добровольных вычислений для поиска эффективных решений. Наталия уже участвовала в виртуальном скрининге лекарств. Так что поставленная задача для нее не нова. Также она отмечает, что, помимо работы на общее благо, участие в проекте обогатит опыт института в этом направлении.
– Добровольные вычисления – это, с одной стороны, сложный технический процесс, а с другой – процесс взаимодействия множества людей на добровольных началах. И неизбежно возникают проблемы, часть из которых можно решить методами чистой математики, – поясняет эксперт. – Например, если возник наплыв однотипных результатов, не несущих новой информации, то можно математически создать такие правила игры, по которым участникам будет выгодно выполнять разнотипные задания. Ведь все участники зарабатывают очки и получают в награду специальные значки. Можно разработать и другие механизмы – по борьбе с подлогами результатов или взаимной проверке.
Однако самим участником добровольных вычислений необязательно разбираться на экспертном уровне ни в математике, ни в биологии – достаточно обладать минимальной компьютерной грамотностью. На сайте https://www.sidock.si/ необходимо скачать программу BOINC, установить ее на свой компьютер, выбрать проект SiDock@home и запустить. Система работает в фоновом режиме и наиболее активна в часы наименьшей загруженности компьютера. Результаты вычислений отправляются автоматически. Сейчас в проекте уже более трехсот участников из разных стран.
Таким образом, каждый из нас может помочь не только в борьбе с распространением инфекции, соблюдая правила профилактики, но и в поиске лекарства от нее.
