立教大学

※2020年6月、スーパーコンピュータの国際的な性能ランキング「TOP500」「HPCG」「HPL-AI」「Graph500」において、それぞれ世界第1位を獲得。「富岳」は、2014年開発開始、2020年設置・調整中、2021年度共用開始予定。

現在、「富岳」を利用した新型コロナウイルス関連の研究には、5つのチームが参画しています。その中で私が参加するチームは「新型コロナウイルス関連タンパク質に対するフラグメント分子軌道計算」というテーマで研究に取り組んでいます。対象となる物質は、ウイルスの増殖に関与する酵素「メインプロテアーゼ」と、新型コロナウイルスが人間に感染する際に主要な役割を果たす「スパイクタンパク質」。これらの構造や挙動について、卓越した計算力を持つスーパーコンピュータ（以下、スパコン）を用いて、原子レベルで解析を行っています。後に新薬の開発や既存薬の改良・転用につながる、最も基礎的な部分を担っているテーマだと言えるでしょう。

参画のきっかけとなったのは2020年2月のことです。中国の研究グループが新薬を開発し、それがメインプロテアーゼと結合したときの結晶構造を公表しました。私たちは即座に公開された構造データを入手し、別のスパコンを使って、詳細な相互作用解析および論文化を約1カ月で敢行。その結果が国内外で評価され、理化学研究所計算科学研究センターからお声掛けいただいたのです。

プロジェクトに参画して約5カ月が経ったいま、ウイルスのタンパク質の構造や感染する際のメカニズムが明らかになりつつあり、確かな手応えを感じています。新型コロナウイルスは「未知のウイルス」と言われますが、物理化学的には「決して理解不能なものではない」という感じを持っています。

「富岳」に代表されるスパコンは、日常生活から遠い存在であると思われるかもしれません。しかし、コロナ感染の予防対策につながる「飛沫飛散シミュレーション」のように、その計算結果が日常に影響を与える研究もあります。今後、「富岳」を用いた基礎研究はもとより、創薬、新素材開発、飛行機や自動車の性能向上といった産業利用も加速することが見込まれます。私たちの生活に恩恵をもたらす基盤設備として、今後の展開に目を向けていただけたらと思います。