パンデミックの間、COVID-19 High Performance Computing (HPC) Consortiumは、COVID-19との闘いに取り組む研究者に、世界で最も強力なコンピューターを無償で提供しました。
COVID-19は、グローバルな協力の力と、今後の地球規模の脅威に取り組む必要性を示しました。
同僚の専門家による推薦を受けた専門家が率いる特別なグローバル・コンソーシアムを設立すれば、干ばつ、地震、小惑星、その他の致死性の感染症など、将来の地球規模のリスクや緊急事態を評価し、対応することができるでしょう。
3月、COVID-19はアジア、欧州、米国を襲い、世界は困惑に包まれました。このウイルスは、現代において私たちが対処しなければならなかったどの病気よりもはるかに致死性が高く、感染速度も格段に速いものでした。これに対抗する中で、私たちは新たな能力や新たなパートナーシップを、かつてないほどのスピードで生み出し、再び驚かされることとなりました。こうした取り組みの一部は、ポストCOVIDの未来において、グローバルな協力がリスクにどう対処するかを形づくる可能性があります。
私たちはパンデミックから学んだことをより広範囲に適用し、新たな国際組織「科学即応予備隊（Science Readiness Reserves）」を設立しなければなりません。この組織は、別の致死性ウイルスから超巨大火山の噴火、原子力発電所の事故まで、将来の地球規模の緊急事態に関するリスクを評価し、その備えを支援するものです。こうすれば、災害が発生した際に、私たちはパニックに陥って途方に暮れることなく、行動を起こし、命を救う準備を整えることができます。
迅速に設立されたグローバル・コンソーシアムが、COVID-19とどのように闘っているのか
現在成功を収めている取り組みの一つが、COVID-19 High Performance Computing (HPC) Consortiumです。米国の組織でありながら国際的な側面も持ち、COVID-19との闘いに取り組む研究者に、世界で最も強力なコンピューターの一部を無償で提供しています。すでに60以上の科学者チームがこれらを活用しており、新たな研究者も毎週加わっています。このコンソーシアムの構成員は、大西洋の反対側でスーパーコンピューティングのパートナーを結集する組織である、欧州先端計算パートナーシップ（PRACE）と協力しています。両組織の研究者は、データ、アイデア、成果を定期的に交換しています。
官民パートナーシップであり、政府の支援も受けているこのコンソーシアムは、時間との勝負を強いられている研究者にとっての重要な課題を解決しています。結果を迅速に得るため、現代の科学では、コンピューティングの後押しがしばしば必要です。例えば、新薬を開発する際に、何千もの候補となる分子設計を選別したり、ウイルスの第2波や第3波での拡散をシミュレーションしたりする場合です。通常、スーパーコンピューターの計算能力を利用するには、研究者は申請書を提出し、利用許可を得るまでに数週間、場合によっては数か月も待たなければなりません。また、典型的な官僚的な障壁を迅速に乗り越えるには、政策立案者の支援も必要です。
COVID-19 HPC Consortiumは、まさにそれを提供しています。デューク大学の生体医工学者であるAmanda Randles氏が率いるあるチームは、人工呼吸器を2人以上の患者で分けて使用するための新たな装置について、気流シミュレーションを開発しました。この研究には50万時間を超える計算時間が必要でしたが、コンソーシアムを通じて特定のスーパーコンピューターとマッチングされ、数か月かかったかもしれない研究をわずか6週間で完了させることができました。研究者たちは、承認を得るために、その成果をFDA（米国食品医薬品局）にちょうど提出したところです。
Randles氏のチームの成果は、このコンソーシアムの成功事例の一つにすぎません。英国のAIスタートアップであるPostEraの研究者たちは、別のスーパーコンピューターを使用して、世界中の科学者が創薬設計を提出できるクラウドソーシング・プラットフォームを構築しました。このチームは5,000件を超える提出を受け、わずか数日で処理することができました。これは、コンソーシアムの支援がなければ実現できなかったことです。過去2か月間で、設計案を約200件にまで絞り込み、実験室で試験を行いました。その結果、21種類の分子が、コロナウイルスの重要なタンパク質の標的に対して有効であるように思われることを発見しました。次のステップは、この薬剤がヒトに投与される前に、目的に適合していることを確認することです。これは、創薬サイクルにおいて最も重要な段階です。
将来の危機において協力がどのように役立ちうるか
驚くべきことに、コンソーシアムを立ち上げ、すべてのパートナーが基本ルールに合意するまでに、1週間もかかりませんでした。私たちは、各チームに最適なスーパーコンピューティングのパートナーを承認し、見つけ出すために、提案の審査・マッチング委員会を迅速に設置しました。このコンソーシアムは、世界の人材を迅速に動員して地球規模の課題を解決する方法を私たちが知っていることの証明です。これをより広範な規模で再び実現し、将来の緊急事態に適用することは十分に可能だと確信しています。
ハーバード大学天文学部長のAvi Loeb氏とともに、まさにその点について、私は最近、自分の考えを表明しました。すなわち、コンソーシアムの構想を拡大して、新たな組織、Science Readiness Reserves（科学即応予備隊）を創設する方法です。このグループは、同僚の専門家による推薦を受けた専門家が率い、将来の地球規模のリスクや緊急事態を評価し、対応します。小惑星の衝突、大規模な干ばつ、強力な地震、火山の噴火、あるいはさらに致死性の高い別の感染症がもたらす影響に対処できる、多様な分野の専門家である科学者によって運営されることになります。
「私たちは、世界の人材を迅速に動員して地球規模の課題を解決する方法を知っています。これをより広範な規模で再び実現し、将来の緊急事態に適用することは十分に可能だと確信しています。」
Dario Gil
このような組織は、技術的能力を引き出すことができます。極めて重要なことに、この組織は、将来の緊急事態に対処し、それを防ぐために、科学者が必要とする技術（スーパーコンピューターや、もしかすると近いうちに量子コンピューターなど）に、常にアクセスできるようにします。入手が困難なこれらの技術へのアクセスを確保するのです。その目的は、リスクを評価し、将来において価値を持つであろう具体的な科学的能力の一覧をまとめ、政府、医療制度、緊急サービス、経済学者、その他の研究者、メディア、そして一般市民に対する提言を行うことにあります。
SRRの成功の鍵となるのは、研究プロジェクトの提案を提出する研究チームと、学界や産業界の他の科学者、あるいは特定の分野の組織（例えば、パンデミックの場合は世界保健機関など）とのマッチングです。産業界、学界、政府の間におけるこうした戦略的パートナーシップは、研究開発を劇的に加速させ、データやアイデアの交換を通じて創造性を促進する上で重要となりえます。
今日、科学的な人材、専門知識、資源は、政府機関、学界、民間セクターに広く分散しています。とはいえ、世界的および国家レベルの組織は、特定の分野を扱っています。ここでもWHO、国連、NASAを例に挙げると、その中核的な優先事項は、将来のリスクを評価することだけではありません。また、研究成果の広範な普及や、より高度な地球規模の協力を提唱するグループや運動は数多く存在しますが、SRRは、地球規模の危機を防ぐために、重要な技術や専門知識が確実に利用できるようにすることに特化することになります。
このような組織は、現時点では存在していません。気候変動から抗菌薬耐性、流行病やパンデミックに至るまで、地球規模の緊急事態には事欠かないにもかかわらずです。コンソーシアム以前には、競合する産業界の企業が協力することに、それほど積極的ではないだろうと私たちが考えていたのかもしれません。あるいは、特定の地球規模の脅威をそれぞれ対象とする別々の組織を持つ方が効率的だと考えていたのかもしれません。あるいは、技術がついに成熟し、クラウドを通じて、地球の反対側にあるスーパーコンピューターに、まるで自分の研究室にいるかのようにアクセスできる段階に至ったのは、つい最近のことだからかもしれません。すべての要因が関係していると考えますが、今や、それを実現するために必要な要素がすべて揃っていることは明らかです。
私たちは今、行動を起こす必要があります。政策立案者は、このような組織の重要性を理解し、必要な規制の枠組みを整備し、将来のSRRの専門家と直接的なつながりを確立しなければなりません。私たちは、ソフトウェアやデータ共有において、オープンソースのアプローチを取り入れる必要があります。
それと同時に、サイバー攻撃やその他の犯罪者に対する必要な防御策を講じなければなりません。COVID-19は研究分野において衝撃的な出来事ももたらしました。その中には、ハッカーによる金銭の強要も含まれます。カリフォルニア大学サンフランシスコ校は、COVID-19の研究データと引き換えに金銭を要求されました。このような脆弱性は容認できません。将来の「既知の未知」に関するSRRの専門家の研究成果を保護するために、必要なプロトコルを確実に整備しなければなりません。そうすることで、専門家の提言に迅速かつ効率的に対応し、新薬や新素材を設計することができます。
私たちにはそれができると確信しています。HPC Consortiumは、それを証明する好例です。COVID-19の危機によって、私たちがこの地球規模の課題と闘うための準備がいかに不十分であったかが、全員に明らかになりました。幸いにも、この危機は、資源と才能を結集すれば、大きな前進を遂げる能力を私たちが持っていることも教えてくれました。このような気づきが、今回の危機やこれから訪れる他の危機を乗り越える私たちの可能性を高めるでしょう。
