第685章 没想到是个阉割的

肖宿回到办公室还是若有所思的模样。

信息不够，试错来补，而试错的成本太高了，这是生物实验的固有问题，跟材料设计不一样。

材料至少还能靠第一性原理算一算，而生物体系呢？

他把桌上那盏台灯摁亮，往椅子里一靠，脑子疯狂动了起来。

目前学术界做生物体系的推演，主流手段无非两类。

一类是纯实验的，高通量筛选，九十六孔板、三百八十四孔板，机器人手臂一排一排地移液，一次跑几千个条件，看起来效率是挺高的，实际上每个孔里的成分、pH、温度梯度全是预先设定死的，只能在一个很窄的参数空间里做线性搜索。

稍微跳出点格子，比如换个离子强度、换种缓冲体系，就得重头再跑一轮。

一台高通量筛选工作站，几百万一台，试剂耗材另算，跑一个月下来，光耗材费就能烧掉几十万。

动物实验更别提了，一个课题从细胞到小鼠到猴子，三年起步，几千万打底，最后能不能推到临床还得看运气。

另一类是通过计算模拟，也就是分子动力学、蒙特卡洛、密度泛函理论，不过这些东西跑起来也不便宜。

经典分子动力学靠力场近似，处理个几十万原子的体系还行，可精度终究有限，氢键网络和质子转移这种电子结构层面的东西根本抓不住。

密度泛函理论倒是能算电子结构，只是体系一大，计算量指数爆炸，几百个原子就到头了。

溶剂化环境就更麻烦了，只要显式溶剂模型一加，原子数翻好几倍，算力直接就见底了。

光靠想没用，得看看目前到底做到什么程度了。

肖宿打开电脑，让小智检索量子计算在生物体系模拟方面的进展。

搜索结果很快铺满了屏幕。

肖宿一目十行地往下翻，前几页大多是综述和新闻稿，内容和他预想的差不多：量子化学计算、药物分子对接、蛋白质折叠的简化模型，都是小体系、短时间、粗粒化近似，没什么新鲜的。

翻到十几页之后，才出现了一些值得细看的东西。

自从昆仑量子计算机开放机时申请以来，有几家机构尝试过拿它做生物方面的事。

华科院上海药物所的一个组，去年在昆仑上跑了一轮G蛋白偶联受体的配体结合自由能计算。

G蛋白偶联受体这个体系选得很有讲究，它是目前已知最大的一类药物靶点家族，临床上近四成的处方药都作用在这类受体上，选它做验证，等于直接瞄准了药物研发最核心的环节。

配体结合自由能算得准不准，直接决定了虚拟筛选能不能从几百万个候选分子里筛出真正能成药的那么几十个。

而传统做法靠的是经验打分函数和MM/PBSA近似，误差经常在一个数量级以上，算出来排名前十的分子，实验一做可能全都不结合，可以说十分之坑了。

而上海药物所这个组用的是量子-经典混合方法，受体蛋白用经典力场处理，配体结合口袋那一小片区域用密度泛函处理，等于在经典力学的地基上，把最关键的电子结构区域单独切出来做了量子计算，在国内外也算是头一例了。

他们跑了一个月，算出来三个候选分子的结合常数，跟实验值对了一下，误差控制在一倍半以内。

这个精度放到药物发现领域，已经比传统打分函数高出一个数量级了。

肖宿看到这儿的时候，眼睛都亮了。

在经典力场的框架里嵌一块量子计算的“补丁”，把电子结构相关的那一小块单独拎出来精算，其余部分则用经典方法粗算。

这个思路很聪明，等于把有限的计算资源全花在了刀刃上，避开了全量子计算量爆炸的死结。

不过，他快速往下翻了两页，发现了问题。

这套方法只适用于刚性受体和刚性配体，口袋稍微有点柔性，或者配体构象一多，计算量直接失控。

溶剂化效应还是靠隐式模型近似的，精度根本不够，算出来的自由能绝对值跟实验值差得远，还是只能看相对趋势。

肖宿看到这儿，微微蹙眉，脑子里开始自动推演起来。

受体刚性假设、配体刚性假设、隐式溶剂近似，这三个限制一叠加，意味着他们只能算结合模式基本确定的体系，稍微复杂一点的靶点就没法碰。

但是反过来一想，这篇论文不也恰恰证明了量子计算在生物大分子体系上是完全可以跑动的吗？

只要切得够巧，经典和量子的分工够合理，就能在现有硬件条件下跑出有意义的结果。

方向是找到了，只是走得还不够远而已。

这个实验的价值实在是有限，肖宿快速往后翻了翻，很快又看到了新的东西。

波士顿那边有个由几家大药厂和IBM联合的“量子生物模拟联盟”，在量子计算机上跑过光合作用反应中心里电子传递路径的模拟。

他们选择的这个对象也是让肖宿眼前一亮。

光合作用反应中心是自然界里能量传递效率最高的结构之一，理论上接近百分之百，如果能把它的电子传递路径算清楚，等于摸到了自然界设计高效能量转移体系的底牌，对人工光合作用、新型光伏材料、甚至光驱动催化剂的设计都有直接启发。

同样的，难度也极大，光合作用反应中心里的色素分子排列得极其精密，叶绿素和类胡萝卜素之间的激子耦合强度、蛋白质环境对每个色素分子激发能的精细调节、能量传递路径上每一步的量子相干性效应，这些东西在经典力场框架下根本描述不了，必须完整地算电子结构。

体系大，色素分子加上周围的蛋白质骨架和溶剂环境，原子数轻轻松松上万，放到经典量子化学方法里，算一个构象就得几个月。

一来就挑选难度这么大的，很有勇气。

他们用的是自己设计的量子线路，跑了几天几夜，算出了一个简化的能量转移路径。

论文发在了《自然·化学》上，引用量还挺多。

不过肖宿仔细一看，发现他们那个模型里只放了叶绿素分子和几个关键氨基酸残基，周围几百个水分子和脂质分子全删了。

删了这些东西，算出来的结果跟真实体系差得那可不是一星半点。

更关键的是，他们的量子线路是为这个特定体系手工设计的，换一个蛋白、换一个反应中心，整个线路就得推倒重来，没有任何通用性可言。

这等于说，他们证明的是“量子计算机能算光合作用”，而不是“量子计算机能算生物体系”。

肖宿撇了撇嘴，小手一划，往后翻去。

本以为是个有志向的，没想到是个阉割的。