El papel de los superordenadores al servicio de la investigación científica
Alfonso Valencia, el director del departamento de Ciencias de la Vida en el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), se declara convencido de que “la próxima generación de supercomputadores Exascala se convertirá en una herramienta necesaria para tratar enfermedades a nivel individual y dar un paso adelante en la medicina personalizada”. Él y su equipo trabajan en múltiples proyectos que contemplan, por ejemplo, la creación de gemelos digitales o simulaciones virtuales de tumores para así decidir qué tratamiento es el más adecuado en cada caso, teniendo en cuenta todas las características del enfermo. “Para lograr este objetivo, necesitamos aumentar la capacidad de estas simulaciones, para que realmente puedan simular los complejos microambientes de los tumores e integrar los nuevos datos ómicos de alta resolución unicelulares y espaciales”, añade Valencia. Se muestra confiado también este científico en que la próxima construcción del MareNostrum 5, con un presupuesto superior a los 150 millones de euros, acabará con la “limitación de los presentes nodos de computación” y “nos brindará la oportunidad de utilizar arquitecturas híbridas con GPU y CPU que sin duda acelerarán los cálculos”.
La alta capacidad de cómputo de estas máquinas están ayudando a la ciencia a avanzar mucho más rápido que hasta ahora. Basta recordar cómo en tiempo record los laboratorios pudieron desarrollar las vacunas para frenar la pandemia de Covid-19. Esos procesos, que siempre habían requerido de un tiempo de entre cinco y diez años, en este caso se pudieron reducir a unos cuantos meses. Pongamos otro ejemplo. Marta Melé, del equipo de Ciencias de la Vida del BSC-CNS, trabaja en un proyecto que busca identificar cambios en los niveles de expresión de genes que están asociados a diferencias entre hombres y mujeres, entre personas jóvenes y ancianas, o entre individuos sanos y enfermos. “Para ello, analizamos la secuencia del genoma de más de 800 individuos además de los niveles de expresión de los genes de estos mismos individuos en 46 tejidos diferentes. Almacenar esta información para un solo individuo requeriría todo el espacio de almacenamiento disponible en un ordenador portátil, por lo que solo para guardar los datos necesitaríamos más de 800 portátiles. Además, hemos de procesar toda esta información para poder identificar las diferencias entre individuos”. Así, de no contar con estos superordenadores, esos análisis tardarían 40 veces más, unos 20 días.
Siempre se ha dicho que la colaboración es una de las claves para el progreso científico. La industria tecnológica ha aprendido también esa lección a la hora de desarrollar estos superordenadores. Firmas como Lenovo, Atos e Intel trabajan codo con codo para que el próximo MareNostrum 5, un proyecto internacional que estará operativo en España, sea un éxito. Y así sigan ayudando a cientos de investigaciones como las que llevan a cabo los doctores Valencia y Melé.