안휘 허페이 고신구(安徽合肥高新区)에서 전해온 소식이다. 학원구역 내 기업 한하이보씽연합 본원양자 (瀚海博兴联合本源量子)가 양자컴퓨팅플랫폼을 이용하여 공동으로 바이러스 특이성을 식별하는 콜로이드질 금 진단키드를 개발했다. COVID-19바이러스 항원 면역 직접 검사 진단키트, 항원항체 혼합 검측 진단키트 등의 제품이 있다. 이 시리즈 제품은 효과적으로 핵산검사를 도우며 주기가 길고 조작이 복잡하며 검사 장소와 인력 요구가 까다로운 고충, 혈청학 항체검사 발견 시간이 늦은 문제를 효과적으로 해결해주며 부분적으로 면역이 결핍된 사람이 검사할 수 없는 어려움을 해결했다
양자알고리즘이 바이러스 구조에 대해 빠른 속도로 시뮬레이션
"양자 컴퓨팅은 양자 역학의 법칙에 따라 양자 정보 단위를 조정하여 계산을 수행하는 일종의 신형 컴퓨팅 모델이다. 컴퓨팅 효율의 관점에서 양자 역학 중첩성으로 인해, 현재 일부 이미 알려진 양자 알고리즘은 문제 처리 속도가 기존 전통적인 컴퓨터보다 훨씬 빠르다. 본원양자(本源量子) 수석 과학자이자 중국과학기술대학 궈구어핑(郭国平) 교수는 과기일보(科技日报) 기자에게 생명 공학 분야에서 양자 컴퓨팅이 사람들이 분자 구조와 특성에 관해 시뮬레이션하는 능력을 극대화시켜 확장시킬 수 있다고 했다. 대규모 분석과 머신러닝을 통해 양자 컴퓨팅은 사람들이 유전자를 분명히 표현하게 하고, 구체적인 돌연변이의 신비를 탐색하는 데 도움을 줄 수 있다.
"양자 컴퓨팅 시대가 다가오면서 양자 응용 시스템을 통해 양자 컴퓨팅의 특정 응용장면을 탐색하는 것이 이미 산업 발전의 추세가 되었다.”라고 궈구어핑(郭国平)은 말한다. 신약 개발은 현대 선진 컴퓨팅 플랫폼에서 가장 중요한 응용 영역 중 하나다. 통계에 따르면, 현재 시장에서 80% 이상의 신약 연구 개발 모두 슈퍼 컴퓨팅 플랫폼의 도움으로 이루어지고 있다. 올해 캐나다 D-Wave 시스템 회사는 코로나 바이러스 연구원을 위해 혼합 양자 컴퓨팅 플랫폼에 대한 무료 방문권한을 제공했다.
작년 9 월, 세계 최초의 양자 컴퓨터 응용 소프트웨어——본원양자화학 응용시스템 ChemiQ가 정식으로 선보였고 중국 최초의 양자 화학과 약물 연구 개발 알고리즘 응용 프로그램이 되었다.
"유효 약물을 연구개발하는 과정에서 화학자들은 양자 컴퓨터의 빠른 데이터 처리 기능을 사용하여 분자, 단백질, 화학 물질 간의 상호 작용을 평가하고, 약물이 특정 문제를 개선하거나 질병을 치료할 수 있는지를 검사할 수 있다." 고 궈구어핑(郭国平)은 기자에게 말했다. 양자ChemiQ 화학 응용 시스템을 사용하여, 화학분자가 다양한 결합 길이에서 대응하는 에너지를 시뮬레이션하고, 화학 분야에서 양자 컴퓨팅의 응용을 위한 기초를 제공할 수 있다. 관련 인력이 양자 컴퓨팅 응용 프로그램을 탐색하고, 생명 공학의 연구개발 과정을 촉진하는 데 도움을 줄 수 있다. "우리가 개발한 양자 컴퓨팅 알고리즘은 바이러스 구조를 시뮬레이션하고 약물 표적의 순위를 정하고, 조합을 최적화하고 선별 등을 한다."라고 궈구어핑(郭国平)은 말했다.
사진 1) 출처: 본원양자 지후(本源量子 知乎) 공식계정. 중국과학기술대학 궈구어핑(郭国平) 교수
미래 또는 며칠이면 새로운 전염병 백신이나 약물이 연구개발될 수 있다.
작년 9 월 11 일, 한하이보씽(瀚海博兴)은 본원양자(本源量子) 컴퓨팅 산업 연맹 OQIA에 합류했으며, 공동으로 힘을 다해 생물 대분자 구조 변경, 단백질 지향 진화 등의 영역에서 연구 개발 업무를 추진하고 있다.
양자 알고리즘 프로그램 소프트웨어 패키지의 도움으로 공동 연구팀은 코로나19 바이러스의 화학적 분자 구조와 역학적 진화에 대한 양자 시뮬레이션을 수행했으며, 공동 연구를 통해 고도로 특이적이고 친화력이 뛰어난 항-코로나 바이러스 S단백질과 N 단백질의 항체를 개발했을뿐 아니라, 진일보한 양자 화학 알고리즘에 근거하여 항체 친화력 개조, 공간 위치 장애 개조 등 항체 최적화를 실현했다. 또한 구조 시뮬레이션, 실험재검증 등에 근거하여 다주 항체간의 효과적인 대응을 이루었다. 양자컴퓨팅이 주는 능력에 기대어 그들은 세계를 위해 코로나 19바이러스가 제공하는 더 간편하고 더 정확하고 더 조기이며 더 편리한 검사 도구로 항거할 수 있다.
"새로운 기술을 사용하여 코로나 19바이러스의 외부 단백질을 분석하는데 12 일밖에 걸리지 않았다. 이전에 에이즈 바이러스(HIV)와 유사한 구조를 분석하는데는 4 년이나 걸렸다."고 궈구어핑(郭国平)은 기자에게 말했다. 현재 약물 연구개발 과정에서 주요 문제는 경험에 크게 의존한다는 것이다.
"분자제조 후 테스트를 거쳐야 하는데 그렇지 않으면 그 효과를 정확하게 예측할 수 없으며 미래 합병증도 예측할 수 없을 것이다. 이는 약물 연구개발 분야에서 비용과 효익비율을 크게 낮춘다."라고 궈구어핑(郭国平)은 말했다. 만약 인류가 무한한 컴퓨팅 능력을 가진다면 간단하게 이러한 데이터 베이스를 스캔하고 매 분자가 코로나 19바이러스 치료 또는 백신 개발에 이용될 수 있는지 계산할 수 있다. "우리는 그저 이러한 분자들을 시뮬레이션된 환경에 입력한 다음 화학 공간에서 선별하면 문제에 대한 해결책을 찾을 수 있다."
"수십년의 시간이 걸려야 겨우 단백질 크기의 분자를 시뮬레이션 할 수 있고 충분히 큰 양자 컴퓨터를 제조해 낼 수 있을지 모른다. 그러나 이러한 컴퓨터가 출현할 때 그것은 제약, 화학 산업의 운영 방식이 철저히 변혁하는 것을 의미한다."라고 궈구어핑(郭国平)은 말한다. 아마도 미래에 새로운 유행 전염병이 출현하면 과학자들은 며칠 내에 식별하고 일종의 잠재적인 백신이나 약물을 개발할 수 있을지 모른다.
