美国国防部高级研究计划局(DARPA)近日授予了POLARISqb公司一项其他交易(Other Transaction，简称OT)研究协议，以支持其利用量子计算机进行设计药物有关的工作。该合同协议是DARPA IMPAQT(为量子未来构想实际应用)项目的一部分。

自2020年成立以来，POLARISqb一直在开发用于药物发现的量子计算方法。自那时以来，他们已成功构建了首个使用量子计算机的药物发现流程，并发布了首个由量子计算提供支持的名为QuADD(量子辅助药物设计)的药物发现软件系统。POLARISqb将在这份DARPA OT研究协议的基础上，扩展他们的量子计算方法，并将这些方法转变为可在不同的量子计算架构上工作。

他们的这个项目名为"抑制蛋白质与蛋白质相互作用的量子计算解决方案"。该项目旨在开发一种新型变分量子算法(VQA)，以用于识别能抑制蛋白质和蛋白质相互作用(PPI)的小分子，这是药物设计中最具挑战性的领域之一。有许多新兴威胁(如埃博拉病毒)以及持续存在的威胁(如癌症)，都是由于PPI引起的。

调控PPI是药物设计的一个复杂领域，因为其靶向界面较大，是由疏水相互作用推动，表面平坦且没有特征。因此在该过程中很难识别出既能阻断PPI又能提供生物信息的足够小的小分子。这种新颖的VQA算法将可以从一个庞大的解空间中识别这些“难以找到”的小分子，而这个解空间只能通过量子计算方法才能访问。

DARPA一直在深度参与量子硬件和量子平台技术的开发。随着量子计算的发展，它有潜力从根本上改变我们解决计算复杂问题的方式。DARPA的IMPAQT项目将使POLARISqb能够找到解决现有化学问题的新方法，而这些问题如果用传统硬件来解决，需要的时间会太长或成本很高。

该项目的计算化学家Anna Petroff博士正在带头负责PPI生物化学特征的建模工作。负责算法开发的首席研究员Maurice Benson在谈到该项目时说："POLARISqb的每个人都为能与DARPA合作而感到激动和荣幸。利用量子计算有潜力推动药物设计，并有可能最终研究出更好的治疗方法。"

POLARISqb致力于将药物设计的化学特性转化为量子计算机可以解决的形式。从与疾病状态相关的蛋白质结合口袋开始，POLARISqb的程序能在10^30个分子的化学空间中搜索可供临床前测试的药物候选，这些分子具有生物利用性，可合成并能与结合口袋相匹配。

与传统方法相比，POLARISqb程序的搜索空间要大的多，因此其得到的分子集更加多样化，偏差也更小。很多行业是依赖于传统计算和湿性实验室的迭代工作，假如这种迭代工作需要三年多的时间才能完成，而POLARISqb利用其量子计算平台可能只需要几天的时间就能完成。(编译:Tmac)