Korkeatasoiset tutkimusinfrastruktuurit tukevat COVID-19-tutkimusta

COVID-19-taudin taltuttamiseen ja koronapandemian vaikutusten hoitoon sekä hallintaan haetaan kuumeisesti ratkaisuja tieteen ja tutkimuksen keinoin. Tämä edellyttää myös toimivia tutkimusinfrastruktuureja: välineitä, laitteistoja, tietoverkkoja, tietokantoja ja avoimia aineistoja sekä palveluita, jotka mahdollistavat tutkimustyön ja edistävät tutkimusyhteistyötä.

Koronavirusepidemia on osoittanut, miten tutkimusinfrastruktuurien pitkäjänteisen kehittämisen kautta saavutettu kansainvälinen ja kansallinen toimintavalmius yhdistettynä osaavaan henkilöstöön mahdollistavat reagoinnin myös yllättävissä poikkeustilanteissa. Suomen Akatemian rahoittamilla tutkimusinfrastruktuureilla onkin merkittävä rooli osana tiedeyhteisön ponnisteluja SARS-CoV-2-viruksen ominaisuuksien ja epidemian vaikutusten tutkimuksessa.

Millä tavoin tutkimusinfrastruktuureja on koronapandemian aikana hyödynnetty ja kuinka niitä on tarkoitus jatkossa hyödyntää? Akatemian juttusarjassa aihetta avataan eri alojen näkökulmasta.

Suurteholaskennan supertietokoneista tukea koronatutkimukseen

Koronapandemia-aikana merkittävä osa tutkimuksen tekemisestä ja suurin osa opetuksesta on siirtynyt verkkoon. CSC - Tieteen tietotekniikan keskus Oy vastaa Suomen korkeakoulujen ja tutkimuksen tietoverkon, Funetin toimivuudesta. Tehtävänä on ollut varmistaa, että verkkokapasiteetti käyttäjille riittää ja että esimerkiksi lisenssit verkkoneuvotteluihin toimivat.

”Kyse on eräänlaisesta huoltovarmuudesta”, CSC:n toimitusjohtaja Kimmo Koski luonnehtii. ”Meillä on hyvä perusta tietotekniikkapalveluille ja infrastruktuurille, ja poikkeustilanteissa toimimiseen on varauduttu”.

Pitkään rakennettu vikasietoinen ja luotettava tietoliikenneympäristö on toiminut poikkeustilanteessa panostustensa edellyttämällä tavalla: ”Valtava kuormituksen lisääntyminen ei ole kaatanut verkkoa, ja mahdolliset esiin tulleet ongelmat on pystytty ratkomaan”, Koski jatkaa.

CSC on lisäksi mukana useissa eurooppalaisissa koronatutkimusprojekteissa. Se on tarjonnut tutkijoille mahdollisuutta priorisoituun laskentakapasiteettiin COVID-19-epidemiaan liittyvässä tutkimus- tai viranomaisselvityksiä tukevassa laskennassa. CSC antoi myös supertietokoneensa Puhdin tutkijoiden käyttöön pikavauhdilla. Suuren laskentakapasiteettinsa ja tiiviin, monialaisen yhteistyön ansiosta ensimmäiset tulokset saatiin tuotettua noin viikossa.

”COVID-19-hankkeet ovat käyttäneet noin kolmanneksen supertietokone Puhdin kapasiteetista, ja ajoittain osuus on ollut jopa puolet koko kapasiteetista. Puhtia on muun muassa käytetty apuna neljän suomalaisen tutkimusorganisaation yhteishankkeen mallinnuksissa, joissa on selvitetty koronaviruksen kulkeutumista ja leviämistä ilmassa”, Koski kertoo.

Parhaillaan CSC on luomassa tutkijoille entistäkin parempia edellytyksiä tutkimuksen tekemiseen nopeammin ja paremmilla malleilla. Yksi maailman tehokkaimmista supertietokoneista, EuroHPC-hankkeen (high-performance computing) LUMI-supertietokone sijoitetaan CSC:n Kajaanin datakeskukseen. Poikkeuksellisen suuren yhteiseurooppalaisen investoinnin tuloksena rakennettavan koneen on tarkoitus olla käytössä vuoden 2021 alkupuolella.

”LUMI tarjoaa massiivisen määrän laskentakapasiteettia ja kyvykkyyttä simulaatioihin, tekoälymenetelmiin ja raskaaseen data-analytiikkaan samassa järjestelmässä. Supertietokoneen käyttäjä- ja resurssihallinta on myös suunniteltu jo valmiiksi tukemaan monikansallisia tutkimushankkeita”, Koski sanoo.

Operoimansa ELIXIR-osakeskuksen (European Life Science Infrastructure for Biological Information) kautta CSC osallistuu parhaillaan myös EU-komission ja biologisen tiedon infrastruktuurin lanseeraaman COVID-19 dataportaalin rakentamiseen.

”Tavoitteena on, että laskentaympäristössä olisi mahdollista analysoida julkisen viruksen patogeenin molekyylibiologisen tiedon lisäksi myös isäntäorganismin eli ihmisen sensitiivisiä tietoja, muun muassa geeniperimää. Saaduilla tiedoilla on suoraa vaikutusta muun muassa terveydenhuollon päätöksentekoon”, Koski päättää.

Lue myös: 

• Tutkimusaineistojen avoimesta saatavuudesta ja tallentamisesta tulee huolehtia poikkeusaikanakin
• Molekyylibiologian ja bioinformatiikan kansainväliset tutkimusinfrastruktuuripalvelut edistävät koronatutkimusta
• Kuvantamisteknologia tärkeä osa virustutkimusta: alan johtavaa osaamista löytyy Suomesta
• Virusvektorilaboratorio lähestyy koronapandemian taltuttamista geeninsiirtoteknologialla