安徽(hui)合肥高新(xin)區傳來消息，園區內企業瀚海博興聯合本源(yuan)量子，利用量子計(ji)算平臺，共同開發出系(xi)列(lie)特(te)異性(xing)識別病毒的膠體金試(shi)(shi)劑(ji)盒—新(xin)冠病毒（COVID-19）抗(kang)(kang)原免疫直檢(jian)試(shi)(shi)劑(ji)盒、抗(kang)(kang)原抗(kang)(kang)體混檢(jian)試(shi)(shi)劑(ji)盒等產品(pin)(pin)。該(gai)系(xi)列(lie)產品(pin)(pin)可有效輔助核酸檢(jian)測，克服(fu)周(zhou)期長、操作復雜、對(dui)檢(jian)驗場地、人員要(yao)求高的痛(tong)點；有效解決血(xue)清學抗(kang)(kang)體檢(jian)測發現時間晚，部(bu)分免疫缺(que)陷(xian)人員無法檢(jian)出等痛(tong)點。而且，目前該(gai)系(xi)列(lie)試(shi)(shi)劑(ji)盒已取得歐盟CE認證(zheng)，并進(jin)入中國商務(wu)部(bu)出口白名單。

　　量子算法對病毒結構進行快速(su)模擬(ni)

　　“量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)是(shi)一種遵循量(liang)子力(li)學(xue)規律調控量(liang)子信(xin)息單元進(jin)行(xing)計(ji)(ji)算(suan)的(de)(de)新(xin)型(xing)計(ji)(ji)算(suan)模式(shi)。從計(ji)(ji)算(suan)的(de)(de)效率上來說，由于量(liang)子力(li)學(xue)疊加性(xing)(xing)，目前(qian)某些已知的(de)(de)量(liang)子算(suan)法在(zai)處理問題時速度遠快于傳(chuan)統的(de)(de)通(tong)用計(ji)(ji)算(suan)機。”本源量(liang)子公司首席科(ke)(ke)學(xue)家、中國科(ke)(ke)大(da)(da)郭國平教授告(gao)訴科(ke)(ke)技日報記者，在(zai)生物科(ke)(ke)技領(ling)域(yu)，量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)可以(yi)極大(da)(da)地(di)擴展人們對分子結構(gou)和特性(xing)(xing)進(jin)行(xing)模擬的(de)(de)能力(li)。通(tong)過大(da)(da)規模的(de)(de)分析和機器學(xue)習，量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)可以(yi)更(geng)好(hao)地(di)幫助人們闡明基因表達，探索具體的(de)(de)突(tu)變產生的(de)(de)奧秘。

　　“量(liang)子(zi)計(ji)算時代正在接近，通過量(liang)子(zi)應用(yong)(yong)系統(tong)(tong)探索(suo)量(liang)子(zi)計(ji)算具體的(de)(de)應用(yong)(yong)場景已成為行(xing)業發(fa)展的(de)(de)趨勢。”郭國(guo)平(ping)說，新藥物開(kai)發(fa)是現代先進計(ji)算平(ping)臺最重要的(de)(de)應用(yong)(yong)領域之一(yi)。據統(tong)(tong)計(ji)，現在市場上80%以上的(de)(de)新藥物研(yan)(yan)發(fa)都(dou)是借助超級計(ji)算平(ping)臺完成的(de)(de)。今年，加拿大(da)D-Wave系統(tong)(tong)公司就(jiu)為冠狀病毒研(yan)(yan)究員提供混合量(liang)子(zi)計(ji)算平(ping)臺的(de)(de)免費訪問權限(xian)。

　　去年9月，全球首(shou)(shou)款量子(zi)計(ji)算(suan)機(ji)應(ying)(ying)用軟件——本源量子(zi)化學應(ying)(ying)用系統ChemiQ正式亮相(xiang)，成為我國(guo)首(shou)(shou)個針對量子(zi)化學和藥物研發的算(suan)法(fa)應(ying)(ying)用程序。

　　“在研(yan)發(fa)有效藥(yao)物(wu)的(de)(de)過(guo)程中(zhong)，化學(xue)家們(men)(men)同樣可以利(li)用(yong)量子(zi)計算(suan)(suan)機的(de)(de)快速數據處理能力評估(gu)分子(zi)、蛋白質和(he)化學(xue)物(wu)質之(zhi)間的(de)(de)相(xiang)互作用(yong)，來(lai)檢查藥(yao)物(wu)是(shi)否會改善某些問(wen)題或治愈(yu)疾病(bing)(bing)。”郭國平告(gao)訴(su)記者，量子(zi)ChemiQ化學(xue)應用(yong)系(xi)統，可用(yong)于模擬計算(suan)(suan)化學(xue)分子(zi)在不同鍵長下(xia)對應的(de)(de)能量，為(wei)量子(zi)計算(suan)(suan)在化學(xue)領(ling)域的(de)(de)應用(yong)提(ti)供基礎，幫(bang)助相(xiang)關人員探索量子(zi)計算(suan)(suan)應用(yong)、推(tui)動生物(wu)科技研(yan)發(fa)進(jin)程。“我(wo)們(men)(men)開發(fa)的(de)(de)量子(zi)計算(suan)(suan)算(suan)(suan)法(fa)對病(bing)(bing)毒結構(gou)進(jin)行(xing)模擬以及對藥(yao)物(wu)靶(ba)點進(jin)行(xing)排序(xu)，優化組合(he)和(he)篩選(xuan)等(deng)。”郭國平說。

　　未(wei)來，或幾天就能研發出新疫苗(miao)或藥物(wu)

　　去年9月(yue)11日，瀚海博興加入本源量(liang)(liang)子計算產業(ye)聯盟(meng)OQIA，共同致力于量(liang)(liang)子計算在生(sheng)物大分子改構(gou)、蛋白質定向進(jin)化等領域的研發推進(jin)工作(zuo)。

　　借助該量(liang)子(zi)算法程序軟件(jian)包，聯合攻關團隊對新冠病毒(du)的化(hua)學分子(zi)結(jie)構和動力(li)學演化(hua)進(jin)行(xing)量(liang)子(zi)模擬(ni)，通過(guo)聯合攻關，他(ta)們(men)不(bu)僅開發出多(duo)株高特異、高親和力(li)抗(kang)新冠病毒(du)S蛋白和N蛋白的全人抗(kang)體(ti)(ti)、納(na)米羊駝(tuo)抗(kang)體(ti)(ti)和兔(tu)抗(kang)體(ti)(ti)，而(er)且進(jin)一步(bu)根(gen)據量(liang)子(zi)化(hua)學算法進(jin)行(xing)抗(kang)體(ti)(ti)親和力(li)改造、空間位阻(zu)改造等實(shi)(shi)現(xian)抗(kang)體(ti)(ti)優化(hua)，并根(gen)據結(jie)構模擬(ni)、實(shi)(shi)驗再驗證(zheng)等，實(shi)(shi)現(xian)多(duo)株抗(kang)體(ti)(ti)之間的有效(xiao)配(pei)對。借助于量(liang)子(zi)計算的賦能，讓他(ta)們(men)能夠為世界抗(kang)擊(ji)新冠病毒(du)提(ti)供更(geng)快(kuai)捷、更(geng)準確(que)、更(geng)早(zao)期、更(geng)便利的檢測工(gong)具(ju)。

　　“現(xian)在(zai)僅(jin)僅(jin)用(yong)了12天的時間(jian)，就用(yong)新(xin)(xin)技術繪制出了新(xin)(xin)型冠狀病毒(du)的外部‘突(tu)刺’蛋白(bai)。而(er)對(dui)艾滋病病毒(du)（HIV）進行類似(si)的結構分析花了4年時間(jian)。”郭(guo)國平告訴記者(zhe)，目(mu)前藥(yao)物(wu)研發過程(cheng)中的一個主要(yao)問(wen)題是高度依賴于經驗。

　　“分子制(zhi)造出來(lai)后需(xu)要進(jin)行測(ce)試，而(er)不能準確地預測(ce)它的(de)(de)效果，而(er)且可(ke)能無法預測(ce)未來(lai)的(de)(de)并發(fa)(fa)癥。這(zhe)大幅降低了(le)藥(yao)物研發(fa)(fa)領(ling)域的(de)(de)成本與效益比。”郭(guo)國平說(shuo)，如果人類(lei)有(you)無限的(de)(de)計(ji)(ji)算能力(li)，就可(ke)以(yi)簡單地掃(sao)描這(zhe)些數據庫并計(ji)(ji)算每個分子是否可(ke)以(yi)用(yong)于新型(xing)冠(guan)狀病毒的(de)(de)治療或疫苗的(de)(de)研發(fa)(fa)。“我們只需(xu)將這(zhe)些分子輸入到模(mo)擬環境中，然后在化(hua)學(xue)空(kong)間(jian)中進(jin)行篩選，找到問(wen)題的(de)(de)解決(jue)方案。”

　　“可能(neng)需要幾十年(nian)的(de)時(shi)間(jian)，才能(neng)制(zhi)造出(chu)(chu)能(neng)夠模擬蛋白質大(da)小的(de)分子且足夠大(da)的(de)量子計算(suan)(suan)機，但當(dang)這樣的(de)計算(suan)(suan)機出(chu)(chu)現時(shi)，它將意味著制(zhi)藥(yao)和(he)化學工業運(yun)作(zuo)方式(shi)的(de)徹底變革。”郭國平說。或(huo)許，未來一種新的(de)流(liu)行病的(de)出(chu)(chu)現，科學家們(men)可以在幾天內識別并開發(fa)出(chu)(chu)一種潛(qian)在的(de)疫苗或(huo)藥(yao)物。