過去と将来の見通しの簡単な要約
過去と将来の見通しの簡単な要約
COVID-19によるロックダウンの直前に、医薬品や材料の分子モデリングのためのソフトウェアとサービスを提供するシュレーディンガーは、時価総額15億ドル（SDGR）の時価総額で上場しました。現在の時価総額は40億ドルに迫っています。[1]。同社は1990年に設立され、IPOまでの道のりには30年かかりました。
別のマテリアルモデリングスイートであり、シュレディンガーのライバルでもあるマテリアルスタジオは、創立20周年を迎えました。[2]。このソフトウェア・エンジンの中核は、シュレディンガー社が2000年に設立され、複数の企業が合併してアクセルリス社となり、後にビオビア社となったため、シュレディンガー社に近いものと思われます。
アドバンストマテリアルズは1兆ドル規模の産業ですが [3]、これらの大手材料モデリング企業は、開発と拡大に数十年を費やしました。
これからの20年は業界にとってどのようなものになるのでしょうか？
シュレディンガーとマテリアルスタジオはどちらも、1990年代に登場した材料モデリングソフトウェアの第一波です。大成功を収めたとはいえ、IPOまでの30年という道のりは、現在のベンチャーキャピタリストにとって、8～10年の撤退期間とFacebookやSlackに匹敵する成長率を求めるベンチャーキャピタリストにとっては特に興味深いものではない。
業界をより速く発展させるために私たちは何ができるでしょうか？ テクノロジーの進歩を考えると、コラボレーティブでオープンでデータ中心の代替案がタイミングを早める可能性があります。材料科学は非常に複雑な分野であり、特に密室で 1 社だけですべての課題に対処することはできません。知的財産の保護は、適切に設計された安全なデジタルコラボレーションプラットフォームがあれば実現可能です。さらに、このような環境では、より迅速な意思決定が可能になり、作業がスピードアップします。
[開く] 学界からの代替案はたくさんありますが、しばしば重複し、産業ニーズではなく特定の資金源（政府のプログラムなど）のアジェンダに結びついています。そのため、このようなイニシアチブは産業界のニーズに応えられず、産業界のプレーヤーから大きな懐疑的な見方を受けることがよくあります。
社内 グローバル2000内の（ソフトウェア）開発は、概して今日の必需品のみに限定されており、長期的に維持するのはまったく悪夢です。テクノロジー環境は絶えず変化しているため、優れたソフトウェアを作成することはすでに困難です。材料モデリングにおける社内のソフトウェア開発イニシアチブのほとんどは、ソフトウェア事業を中核事業としない財源の豊富なグローバル2000企業であっても、失敗するか、非常に非効率で費用がかさむ可能性があります。
最後に、の出現 データ主導型 科学と人工知能（AI）では、ツールやワークフローだけではなくデータの長期的な価値を受け入れるという、まったく異なる見方が求められています。後者は、材料/化学、データサイエンス、機械学習 (ML) の分野で学際的なバックグラウンドを持つチームが、直感的なデータ収集と整理を行えるように進化させる必要があります。
よく整理された スタンダード 組織内でも、社内でも社外でも、コラボレーションを促進する場合でも、あらゆる種類の効率的な作業に不可欠です。内部的には、標準はデータ中心のアプローチを促進し、次世代の科学者やAI/MLが利用できる知識のリポジトリを構築しています。
ことわざに「頭が一つより二つあれば良い」というものがあります。 コラボレーション 企業が中核的な機能を果たす理由であり、研究開発もその1つであることがよくあります。ソフトウェアエンジニアやデータサイエンティストは、GitHub や Azure ML Studio などのコラボレーションプラットフォームでこれを非常によく実証しています。計算材料科学の場合の例えは非常に明確ですが、実際の実装ははるかに複雑です。
材料研究開発は、その機能と複雑さから、(1) アクセスが制限されているはずの機密情報を生み出している、(2) 複雑すぎてソフトウェアドメインで組織化できない、(2) 複雑すぎて「何らかの構造を解明する」ことを科学者に頼っていると企業から認識されています。しかし、これらはいずれも妥当な懸念事項ですが、新型コロナウイルスが示したように、デジタルがオプションである世界の進歩を妨げているだけで、このオプショナルな世界はなくなりました。円滑化を図る オープンアクセス 知的財産を危険にさらすことなく、コミュニティが定めた標準を採用することが未来です。
1990年代の材料モデリング1.0時代の初めには、平均的な計算システムは、現在のものよりも少なくとも2（約32,000倍）強力ではありませんでした。専門技術者が利用できるようになったことで コンピューティング 超並列CPU、GPU、TPU、そしてまもなくQPU（量子コンピューティング）のように、シミュレーションでできることの機能は今後も拡大していきます。バイオ医薬品開発、新エネルギー源、持続可能な材料、アジャイル製造、その他多くの日常生活の重要な分野において、今後10年間に材料モデリングの変曲点となることは間違いありません。
今年、Netflixは新しいコンテンツの制作に3〜4倍の費用を費やしています [4] 台湾半導体製造会社（TSMC）が研究開発に取り組んでいるよりも [5]。Netflixには何百万人もの人々がデジタル画面に釘付けになっており、TSMCはこれらのデバイスに搭載されている世界のコンピューターチップのほとんどを製造しています。コンピューティングの改善が求められていることを考えると、この2つの数字が入れ替わっていることは十分に考えられます。 研究開発費 デジタルコンテンツ支出を上回っています。半導体業界だけでなく、医薬品、プラスチック廃棄物のリサイクル、エネルギー、航空宇宙、その他多くの分野でもこの傾向が予想されます。
に対処するには 挑戦 今日（COVID-19、気候変動、汚染など）の材料科学は基礎となるでしょう。それでも、1999年になっても、私たちはいまだに主にモデリングにアプローチしています。ソリューションでは、現在の計算量よりもはるかに大規模なデータを管理する必要があり、教育や産業分野での開発を加速させるためには、コラボレーションが道筋となるでしょう。800,000,000枚のN95マスクはリサイクルできず、これらのプラスチックベースの品物はすでに新型コロナウイルス廃棄物として海に排出されています。
私たちはまだ最後のパンデミックに直面していません。私たちの生活のあらゆる面には、物質的な変化が必要です。そして、次のユニコーンを作るのに30年もかかりません。2020年が明らかにしているように、世界的な危機は加速し、すべての人に影響を及ぼしています。デジタル技術、特に材料モデリングの進歩は、私たちの生活をより安全に、より良く、より環境に優しいものにするための基本です。
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チームエクサバイト.io: マルタ・ブライッチ、 ティムール・バジロフ。
