據(jù)國外媒體報道，新型冠狀病毒疫情正在證明，人類必須在某種病毒成為疫情之前更快地識別病毒并減小其影響。因為在當(dāng)今全球，病毒的傳播比以往任何時候都更快、更遠(yuǎn)和更頻繁。生物技術(shù)企業(yè)家沙克爾（Noor Shaker）教授認(rèn)為，一旦量子計算取得突破，那么新疫苗或藥物的研發(fā)在幾天內(nèi)就可以完成。

如果說新型冠狀病毒教會了人類什么，那就是，盡管自1918年西班牙流感爆發(fā)以來，人類識別和治療流行病的能力已大大提高，但仍有很大的改進(jìn)空間。在過去的幾十年里，人類在提高快速檢測能力方面取得了巨大的進(jìn)步。僅僅用了12天的時間就用新技術(shù)繪制出了新型冠狀病毒的外部“突刺”蛋白。而在上世紀(jì)80年代，對艾滋病病毒（HIV）進(jìn)行類似的結(jié)構(gòu)分析花了四年時間。

生物技術(shù)企業(yè)家沙克爾（Noor Shaker）教授強調(diào)了目前藥物研發(fā)過程中的一個主要問題：高度依賴于經(jīng)驗。分子制造出來后需要進(jìn)行測試，而不能預(yù)先準(zhǔn)確地預(yù)測它的效果。測試過程本身是漫長、乏味、繁瑣的，而且可能無法預(yù)測未來的并發(fā)癥，只有當(dāng)分子大規(guī)模部署時才能得出結(jié)論，這大幅降低了藥物研發(fā)領(lǐng)域的成本與效益比。雖然人工智能/機器學(xué)習(xí)工具已經(jīng)開發(fā)和部署優(yōu)化了某些流程，但它們在流程中的關(guān)鍵任務(wù)上的效率是有限的。

理想情況下，減少時間和成本的一個好方法是將人類當(dāng)前進(jìn)行的昂貴且時間效率低下的研發(fā)和測試過程轉(zhuǎn)移到計算機模擬環(huán)境下。今天人類已經(jīng)可以獲得分子的數(shù)據(jù)庫。如果人類有無限的計算能力，就可以簡單地掃描這些數(shù)據(jù)庫并計算每個分子是否可以用于新型冠狀病毒的治療或疫苗。我們只需將這些分子輸入到模擬環(huán)境中，然后在化學(xué)空間中進(jìn)行篩選，以找到問題的解決方案。

如果堅持用傳統(tǒng)計算機，那人類永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)這個目標(biāo)。為什么量子計算機在模擬分子方面比傳統(tǒng)計算機好得多？

電子以一種強烈相關(guān)的方式在分子中擴散，每個電子的特性在很大程度上依賴于其相鄰電子的特性。這些量子關(guān)聯(lián)（或糾纏）是量子理論的核心，使得用經(jīng)典計算機模擬電子非常棘手。

新型冠狀病毒的“外突”蛋白包含成千上萬個原子，因此傳統(tǒng)計算機完全難以應(yīng)付。蛋白質(zhì)的大小使它們難以用經(jīng)典的模擬方法精確地模擬出來，即使在當(dāng)今最強大的超級計算機上也是如此。雖然化學(xué)家和制藥公司使用超級計算機來模擬分子(盡管沒有蛋白質(zhì)那么大)，但他們現(xiàn)在使用的是非常粗糙的分子模型，這些模型無法捕捉完整模擬的細(xì)節(jié)，從而導(dǎo)致估計上存在巨大誤差。

可能需要幾十年的時間，才能制造出能夠模擬蛋白質(zhì)大小的分子的足夠大的量子計算機。但當(dāng)這樣的計算機出現(xiàn)時，它將意味著制藥和化學(xué)工業(yè)運作方式的徹底變革。

幾十年后，有了合適的技術(shù)，人類可以把整個過程轉(zhuǎn)移到計算機模擬中，讓人類以驚人的速度得到結(jié)果。等到一種新的流行病的出現(xiàn)，科學(xué)家們可以在幾天內(nèi)識別并開發(fā)出一種潛在的疫苗或藥物。

要實現(xiàn)所有這些夢想，需要對量子計算作為一種技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行持續(xù)的投資。正如高希尼教授(Shohini Ghose)在2018年的Ted演講中所講的那樣：“燈泡的出現(xiàn)不是因為蠟燭的制造技術(shù)越來越好。燈泡是一種基于更深入的科學(xué)理解的不同技術(shù)。今天的計算機是現(xiàn)代技術(shù)的奇跡，并將隨著人類的進(jìn)步而不斷改進(jìn)。然而，再強大的傳統(tǒng)計算機也無法解決藥物研發(fā)中遇到的問題。它需要更適合這項任務(wù)的新技術(shù)——量子計算?！?/p>