中國計(jì)算機(jī)學(xué)會量子計(jì)算專業(yè)組中國通信學(xué)會量子計(jì)算委員會安徽省量子計(jì)算工程研究中心

聯(lián)合出品

4月20日，全球知名生物制藥公司Moderna宣布正在與IBM公司合作，利用量子計(jì)算探索推進(jìn)研究mRNA技術(shù)的方法。在冠狀病毒流行期間，Moderna成功研發(fā)了首批mRNA疫苗。伴隨對COVID-19疫苗需求的減弱，Moderna正嘗試?yán)胢RNA技術(shù)為其他疾病研發(fā)新藥。Moderna將加入IBM量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，以探索由量子計(jì)算技術(shù)支持的尖端生命科學(xué)用例的專業(yè)知識。根據(jù)協(xié)議條款，IBM將為Moderna研究人員提供對量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的訪問權(quán)限。

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，新藥研發(fā)周期長，成本高，成功率低等問題日趨明顯，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每開發(fā)一種新藥需要花費(fèi)10年時間，耗資25億美元，但只有不到10%的候選藥物能夠通過臨床試驗(yàn)，進(jìn)入市場。化學(xué)反應(yīng)模擬困難，精度不足，效率低下。傳統(tǒng)的計(jì)算化學(xué)方法需要對復(fù)雜的分子系統(tǒng)進(jìn)行簡化和近似，導(dǎo)致模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在較大的偏差。而且，隨著分子規(guī)模的增加，所需的計(jì)算資源和時間呈指數(shù)級增長，超出了現(xiàn)有經(jīng)典計(jì)算機(jī)的能力范圍。

來量子計(jì)算在藥物研發(fā)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力，可以幫助藥企加快新藥的設(shè)計(jì)、篩選和驗(yàn)證過程，降低研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)，提高藥物的安全性和有效性。中國計(jì)算機(jī)學(xué)會量子計(jì)算專業(yè)組執(zhí)行委員賀瑞君梳理了近年來部分量子計(jì)算廠商與藥企間的合作案例：——2018年，日本知名藥企JSR攜手IBM量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)共同致力于量子計(jì)算在新藥研發(fā)上的算法開發(fā)和應(yīng)用?！?021年，國際知名藥企德國勃林格殷格翰宣布與谷歌達(dá)成合作協(xié)議，專注于研究和實(shí)施量子計(jì)算在藥物研發(fā)領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用?！?022年，丹麥生物制藥巨頭諾和諾德斥資2億美金建造第一臺用于開發(fā)新藥的量子計(jì)算機(jī)，該項(xiàng)目是諾和諾德基金會與哥本哈根大學(xué)尼爾斯·波爾研究所的合作項(xiàng)目，會持續(xù)12年，任務(wù)是為量子計(jì)算機(jī)構(gòu)建量子硬件和算法，以解決生命科學(xué)領(lǐng)域中的重要問題。近年來，國際多家知名藥企與量子計(jì)算廠商展開合作，利用量子計(jì)算平臺進(jìn)行藥物分子的模擬、優(yōu)化和預(yù)測，探索新的藥物靶點(diǎn)和機(jī)制，加速新藥的上市。這些合作充分體現(xiàn)了量子計(jì)算在藥物研發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)從理論走向?qū)嵺`，成為了一種創(chuàng)新的工具和方法；國際藥企對量子計(jì)算的重視和投入，反映了國際藥企研發(fā)競爭的戰(zhàn)略布局具有前瞻性。

量子計(jì)算廠商與國際知名藥企的合作正加速量子計(jì)算應(yīng)用落地，中國量子計(jì)算專家認(rèn)為國內(nèi)應(yīng)從以下幾個方面著手：（1）加強(qiáng)合作與交流。國內(nèi)藥企和量子計(jì)算廠商應(yīng)該積極尋求合作機(jī)會，共同探索量子計(jì)算在藥物研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用場景和價值，分享經(jīng)驗(yàn)和成果，促進(jìn)雙方的技術(shù)進(jìn)步和業(yè)務(wù)發(fā)展。（2）增加投入與支持。國內(nèi)藥企和量子計(jì)算廠商應(yīng)增加對量子計(jì)算在藥物研發(fā)領(lǐng)域的投入，包括人才培養(yǎng)、設(shè)備建設(shè)、數(shù)據(jù)資源、政策環(huán)境等方面，為量子計(jì)算在藥物研發(fā)領(lǐng)域的落地和推廣創(chuàng)造條件。

（3）提高創(chuàng)新與競爭力。國內(nèi)藥企和量子計(jì)算廠商應(yīng)該提高對量子計(jì)算在藥物研發(fā)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和競爭力，不斷探索新的問題、新的方法、新的解決方案，打造具有國際影響力的合作案例。

2021年，中國第一家量子計(jì)算公司本源量子牽頭成立了國內(nèi)首個量子計(jì)算生物化學(xué)行業(yè)應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟。