在当今社会心脏病和癌症已经成为严重危害人类生命的疾病。在美洲，心脏病和癌症是居前两位的死因，每天导致将近4,100人死亡，平均每21秒一人。尽管已经投入几十亿美元资金进行研究，但因为其复杂性，心脏病和癌症仍然是这几年来的主要的死亡原因，并已经影响了人类的基本生活。不过，在近几年与这两项最大杀手的斗争中，科学家使用了高技术武器，集中力量在细胞水平上与疾病开展斗争，因此逐步取得了胜利。
现在还不能够充分解释为什么胆固醇能够阻塞动脉，或者警告人们吸烟导致癌症。为了获知这些病因以及如何治疗它们，科学家必须在基因和分子水平上找出原因。这种方法非常复杂，因为在人身上有近35,000种基因，并且它们之间相互作用的方式有几百万种。想象一下35,000个城市和城镇，连接它们的道路以及从一个地方与其它所有地点相互连接的情况是非常复杂的。我们也可以用另一种方法来解释，用于检索一个人基因结构的计算机磁盘空间需要2GB，专家估计美国国会图书馆的所有藏书所占用的磁盘空间也仅是它的两倍。
由于超级计算机能以每秒万亿次的速度进行计算，科学家能在“硅内生物”领域对基因的研究越来越深入。IBM生命科学解决方案主管Anne Deroualt 说：“硅内生物”植根于硅片-计算机芯片的核心，但其某些目的也与传统意义上的实验研究相同。她说：“与研究人员在实验室观察组织结构不同，您可以通过计算机屏幕，查询巨大的数据库。信息技术在生命科学革命中是不可缺少的，其目标就是发现新药和治疗疾病。”
超级计算机，基本上是由较小的系统组合在一起的阵列，能将很大的工作分解成许多较小的工作来完成，它能够在几天中解开5,000万个方程式，而用能力较低的个人计算机需要一年的时间。这样的计算机可用来构建心脏模型，并且分析基因的特征，这些对提高心脏和癌症的治疗效果非常重要。在亚特兰大Emory大学和巴尔的莫Johns Hopkins大学的专家们正在使用IBM的超级计算机，进行先进的基因和细胞研究，这可能导致适合每个病人的新药和治疗方法的发现。在Emory大学Winship癌症研究所的研究人员Shagar Lonial博士说：“这种方法将是下一代肿瘤学家的主要研究方法，区别就在于使用刀和叉，而不是用您的手指吃饭”。
不是试用几种药的某一种来达到制止肿瘤的扩散，Lonial博士和其他专家期望能够对不同癌症病人能够精确地对症下药。Emory大学的研究工作主要针对治疗胸部、结肠、肺部和前列腺癌，他们所使用的IBM系统是除安装政府机构以外的最快的机器。他们对病人的基因“指纹”进行数字化，然后与导致基因组合已知疾病的数据库进行比较。
Lonial博士说：“我们正在寻找基因表达的模型。每一种肿瘤类型必须进行分析，以便将重要基因画出。在肿瘤中可能有共同的变异。可能会有一天我们能处理螺旋基因，而不是肿瘤本身。”使用超级计算机，单个病人的基因组成可以与成千上万其他人的进行比较。医生可以通过其他人的基因反应决定治疗的最佳方法。随着一些猜测工作的结束，这种方法的好处是可以减少癌症治疗的副作用。“当我在实验室刚刚开始研究时，我认为如果不对病人进行化疗的话，情况将很糟糕。然而情况并非如此。并且新的技术将允许我们把与肿瘤细胞无关但引起恶心和呕吐的毒性去除。我们将有更好药物治疗方法来帮助治疗病人。”Johns Hopkins大学的研究人员Raimond Winslow博士说。类似地，基因研究将有助于更好地理解，并且对患有心脏病的病人进行针对性的治疗。他正在使用IBM超级计算机来建立心脏的计算模型，并且分析心脏病问题。
他说：“建立一个细胞、组织、器官的模型是一项巨大的计算任务。我们的模型含有心脏细胞的信息，以及很详细的心脏解剖结构。计算机模型能解开与心脏中一系列给定位置有关的方程式。我们的目的在于将来能够理解特定人的基因组信息，以及分子事件如何导致心脏病突发。“Emory大学研究人员所使用软件的开发者，NuTec科学公司生命科学部的总裁Anthony Shuker说：“假设您正在进行血压药物治疗。在有原子环绕的分子附近有许多很复杂事情发生，有许多物理现象需要观察。我们希望能够理解分子之间如何彼此交流，以便设计出更好的药物。”速度较快的计算机意味着能够更快地找到治疗与时间赛跑的癌症和心脏病病人的新方法。假设一个病人David，他得了肝癌。
Emory大学的肿瘤学家们获得了他DNA的样本，并且收集到他的医学记录，显示他12岁得过肝病，28岁得了肝炎。在超级计算机的帮助下，医生将David的基因结构和肿瘤数据库中的基因结构和其他病人的结构进行比较，然后确定治疗的最好方案。
Shuker说：“我们进行交叉关联，确定出药物A是一种常用的药物。这样，我们可以将选药进程从几天或数月减少到几个小时。当您正与一个逐渐恶化的致命疾病作斗争时，节省时间非常重要。”
另一家开发临床试验管理软件的公司?加拿大Irvine数据实验室公司的总裁兼首席执行Jim Langford说，对于某个给定试验，使用计算机可以节省25%的时间。他说：“另外，一个药业公司将能够确定一种药物能否达到预期的试验效果。如果没有达到预期效果，那么该药的开发将停止，这样无形中节省了大量费用”。 技术的进步要比进行临床试验的过程要快，但是Lanford相信在以后的10年中，通过国际互联网管理全球的通信将加速药物的研制进程。其他研究人员承认他的观点，但是不认为技术已经超过了它们所能达到的能力。
Winslow说：“不论您向我们提供什么硬件，我们都将它推向极限。您总是想解决更难的问题。我们今天的系统比五年前的超级计算机快100倍，但是仍然有许多问题需要分析”。尽管计算机能力不断增加，仍然有一些问题没有解决，一些新的发现有可能是靠运气而解决，但它总是按照科学研究领域的方法进行研究。
Shuker说：“作者Issac Asimov说在科学中‘导致新的发现’的最有趣单词并不是‘找到了’，而是‘这很有趣’。这一点是因为科学家在看待事物方面有特定的偏见。通过使用超级计算机，没有任何事物可以忽略”。
NuTec的医学软件是在公司石油开发的经验基础上而发展起来的。
分析地下图像来判断是否有石油的软件同样适用于生命科学。Shuker说:“本质上，我们现在所做的是进行复杂的模式识别，或者是发现看上去没有任何关系的事物之间的联系。但是当我们从另外的角度来看，这种联系将会被发现。计算机不会给医生作出任何决定，但却是一种帮助医生作出更好决定的强有力工具”。
