美国国家标准技术研究院(NIST)于今日公布重大科研突破,IBM量子计算中心与Moderna生物技术公司联合研发的"RNA-FoldQ"量子算法系统,在预测mRNA疫苗分子折叠结构方面达到99.3%的准确率。
该系统基于IBM最新推出的127量子比特"猎鹰-F"处理器,通过量子退火算法模拟RNA分子在不同温度条件下的构象变化。研究团队成功预测了新冠病毒奥密克戎变种疫苗在4℃至37℃储存条件下的稳定性曲线,误差范围控制在0.8%以内。
Moderna首席科学家David Liu博士表示:"传统超级计算机需要287小时完成的模拟计算,量子系统仅用6.3秒即可完成。这种计算效率的跃升使我们可以同步优化mRNA序列与脂质纳米颗粒递送系统的配对方案。"
在同期进行的临床试验中,基于量子计算优化的mRNA-1283新冠疫苗候选株显示:在25℃环境下的稳定性达到14天(传统疫苗为48小时),抗体滴度保持92%以上。NIST生物计量实验室主任Julie Taylor强调,该技术已通过ISO/IEC 17025国际标准认证,将加速推进个体化癌症疫苗的研发进程。
量子计算药物研发联盟(QCDDA)发布的白皮书预测,到2028年该技术将使疫苗开发平均周期从18个月缩短至6个月,研发成本降低40%。需要注意的是,目前量子计算系统仍需在-272℃超低温环境下运行,制冷能耗占整体成本的35%。
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