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阿貢國家實驗室幫助戰勝新冠疫情


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美國能源部的阿貢國家實驗室歷來被看作是重要的核研究中心。但是今天在芝加哥郊區的這個實驗室有一個重要任務,那就是用世界上最先進的技術來對抗新冠病毒。

像先進光子源這種巨大的機器需要一棟高大建築來容納它,光子源也叫APS。它讓阿貢國家實驗室的研究人員可以對與新冠病毒作鬥爭的前沿戰鬥明察秋毫。

阿貢國家實驗室科技臨時主任斯蒂芬·斯特里弗說:“你可以把APS看成是X射線顯微鏡。我們所做的是從中控設施發出非常明亮的X射線,讓後將它送到研究人員工作的許多不同的X射線束中。”

研究的目的是幫助科學界盡快獲得有效的新冠疫苗和治療新冠病人的藥物。為此,斯蒂芬·斯特里弗和數百人的團隊正在使用APS解碼新冠病毒蛋白。

他說:“病毒的功能依賴那些蛋白質,如果我們能夠中斷這些蛋白質的功能,那麼我們就可以發明藥品來醫治病毒感染。”

斯特里弗說,阿貢實驗室的工作是競爭前技術。他們發現的東西可供致力於研發疫苗和其他藥物的廣大醫學界使用。

他說:“我們既與多家製藥公司合作,也跟更廣泛的研究界聯繫,因此這些信息向所有人開放。”

在這次疫情大流行中,先進光子源僅是阿貢武器庫中的一種。另一種是世界上功能最強大的超級計算機之一……西塔(Theta)。

他說:“我們可以用超級計算機做到的是,我們可以篩查40億種藥物化合物,來查看它們是否對病毒有任何作用,並在幾週內完成。在沒有超級計算機的情況下做到這一點,要花幾年時間。”

在西塔進行這些計算的同時,計算機建模人員也在使用這一機器來預測新冠病毒的傳播。

他說:“對於芝加哥市,我們的建模人員所做的實質上是創建了一個計算機模擬,計算機模擬中的各個實體代表了芝加哥的人們,不過只是表象,不是實際的個人。”

阿貢國家實驗室高級系統工程師查爾斯·馬卡爾說:“在一組特定的假設前提下,我們能預測新冠疫情的發展前景。”

他說,西塔提供的詳細信息強調了每個人都可以採取的簡單而高效的措施來遏制病毒傳播的重要性。

他說:“我們確定的最重要的一件事就是人們堅持預防性保護行為的重要性……包括戴口罩,社交距離,洗手等行為。”

臨時主任斯特里弗表示,他們的研究已幫助伊利諾伊州的決策者決定了何時進行限制以及如何安全地重新開放本州的經濟。

他說:“我們直接向州長工作組提供信息。我們還與芝加哥市緊密合作,把他們作為主要合作夥伴之一,以便他們利用這些信息制定政策,希望有所幫助,並能讓我們做出正確決定以確保民眾安全,而且對經濟干擾最小。”

雖然阿貢國家實驗室目前專注於伊利諾伊州,但也在開發將模型應用到其他城市和地區的能力,包括那些目前新冠病例數量又急劇增加的城市和地區。

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