Mówi: | Dawid Capała |
Funkcja: | prezes |
Firma: | Koło Naukowe „BaNG”, Politechnika Wrocławska |
Komputery kwantowe pozwalają na największe w historii symulacje molekuł. To ogromna szansa na przełom w dziedzinie tworzenia leków
Modelowanie molekularne pozwala na opracowywanie nowoczesnych leków i tworzyw. Polacy wykorzystują je do opracowywania nowoczesnych nośników leków. Użycie zaawansowanych metod obliczeniowych pozwala na znaczne zmniejszenie kosztów poszukiwania i tworzenia nowych substancji, przeprowadzenie testów ich właściwości czy zbadanie wpływu na człowieka oraz środowisko. Wykorzystanie komputerów kwantowych pozwala na symulacje coraz większych molekuł. Przy użyciu procesora kwantowego naukowcy zasymulowali największą w historię cząsteczkę – wodorku berylu.
Naukowcom IBM udało się zasymulować największą w historii molekułę – wodorku berylu. Dokonano tego za pomocą procesora kwantowego złożonego z siedmiu kubitów. Kubit to kwantowa bramka logiczna, różniąca się od klasycznego bitu, który przyjmuje jedną z dwóch wartości – zero lub jeden. Kwantowy bit może mieć wartość zera, jedynki lub być kwantową superpozycją zera i jedynki, zatem jego potencjał w obliczeniach jest nieporównywalnie większy. Problemem pozostaje kontrola nad nim. Naukowcy są przekonani, że w przyszłości będą mogli symulować coraz większe molekuły.
– Modelowanie molekularne można zdefiniować jako próbę odtworzenia świata rzeczywistego i zjawisk w nim panujących na komputerze w celu zbadania właściwości oraz przebiegu tych zjawisk. Możemy wykorzystać je do badania dyfuzji związków, do adsorpcji jakiegoś związku na danej powierzchni lub do badania przebiegu reakcji chemicznych – wyjaśnia agencji informacyjnej Newseria Innowacje Dawid Capała, prezes Koła Naukowego „BaNG” z Politechniki Wrocławskiej.
W maju 2017 roku uruchomiono platformę IBM Q do przetwarzania w chmurze, która udostępnia naukowcom i programistom moc obliczeniową procesora kwantowego, zbudowanego z 16 kubitów, czyli kwantowych bitów. Dostęp do ogromnej mocy obliczeniowej można uzyskać za pomocą zwykłego komputera, a nawet smartfona. Zdaniem ekspertów z IBM komputer kwantowy wykorzystujący 50–100 kubitów może zostać zbudowany w ciągu dekady.
– Ograniczeniem tej metody jest nasza wyobraźnia i możliwości obliczeniowe dostępnego sprzętu. Większe obliczenia wykonywane są na superkomputerach i jedynie to nas ogranicza – im większy układ, im więcej cząsteczek w układzie, tym dłuższy będzie czas obliczeń – twierdzi Dawid Capała.
Jak dowiadujemy się z tegorocznego raportu firmy Grand View Research, rynek technik biologii strukturalnej i modelowania molekularnego w 2025 roku będzie wart 13,1 mld dol. Głównym motorem napędowym tego rynku według badaczy jest coraz większa liczba osób prowadzących niezdrowy tryb życia. Z raportu Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego wynika, że w krajach UE problem nadwagi lub otyłości dotyczy ponad 60 proc. mężczyzn i ponad 50 proc. kobiet. W Polsce te wskaźniki są jeszcze wyższe, gdyż dotyczą 68 proc. mężczyzn i 60 proc. kobiet. W efekcie zwiększa się liczba zachorowań na takie choroby jak nowotwory czy cukrzyca
Zapotrzebowanie na coraz szersze wykorzystywanie technik modelowania molekularnego jest coraz większe. Za upowszechnianiem tych technik przemawiają przede wszystkim olbrzymie oszczędności, jakie zapewniają w porównaniu z tradycyjnymi metodami opracowywania leków.
– Modelowanie molekularne pozwala na duże obniżenie kosztów badawczych, ponieważ możemy mniej więcej ten sam proces przeprowadzić na komputerze, przy dużo niższym nakładzie środków. Możemy wyznaczyć ścieżkę, którą będziemy chcieli podążyć, już w badaniach eksperymentalnych przeprowadzonych w laboratorium – przekonuje ekspert.
Gdy w wyniku teoretycznych obliczeń na komputerze uzyskamy cząstkę, która spełnia nasze wymagania, przychodzi czas na jej syntezę laboratoryjną i zbadanie drogą eksperymentów jej właściwości. Badacze z koła naukowego BaNG z Politechniki Wrocławskiej wykorzystują technikę modelowania molekularnego do badania właściwości hydrożeli, które mogą być doskonałym nośnikiem leków.
– Wszystko, co da się zamodelować molekularnie, można zsyntezować później w laboratorium. Trzeba tylko wybrać odpowiednią metodę, a modelowanie molekularne skraca ścieżkę od początkowej substancji do możliwości uzyskania lekko zmodyfikowanej, ponieważ badamy właściwości tej substancji w krótszym czasie, przy wykorzystaniu mniejszych środków, np. finansowych i zasobów ludzkich – tłumaczy Dawid Capała.
Komputery kwantowe i wykonywane z ich pomocą modelowanie molekularne może się stać przełomem w wielu dziedzinach, takich jak leki, sztuczna inteligencja czy materiały przemysłowe.
Czytaj także
- 2025-03-13: Inwestycje w sztuczną inteligencję na bardzo niskim poziomie. Potencjał polskich kadr nie jest wykorzystywany
- 2025-01-02: Hazard coraz poważniejszym problemem dla zdrowia publicznego. Najbardziej zagrożone są dzieci
- 2024-12-16: Polscy młodzi chemicy tworzą innowacje na światowym poziomie. Część projektów ma szansę trafić potem do przemysłu
- 2024-12-27: Dwa konkursy w Agencji Badań Medycznych w 2025 roku. Do wzięcia 275 mln zł
- 2024-12-17: Polscy badacze pracują nad kwantowym przetwarzaniem sygnału. To rozwiązanie pomoże zapewnić superbezpieczną łączność
- 2025-01-15: Susza stała się już corocznym zjawiskiem w Polsce. Lokalne inicjatywy mogą wiele zmienić
- 2024-10-21: Polsko-francuski zespół naukowców nagrodzony za opracowanie fluorescencyjnych barwników. W przyszłości mogą m.in. pomóc w leczeniu raka
- 2024-10-10: Niewystarczające finansowanie polskiej nauki. Badacze rezygnują albo wyjeżdżają za granicę
- 2024-10-10: Już sześciolatki korzystają z bankowości elektronicznej. Często nie są świadome cyberzagrożeń
- 2024-10-11: Zmiany w modelu edukacji konieczne już od przedszkola. Kilkuletnie dzieci mogą przyswajać kompetencje przyszłości
Transmisje online
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Ochrona środowiska

Obowiązki w zakresie zrównoważonego rozwoju staną się mniej uciążliwe. Będą dotyczyć tylko największych firm
Na pierwszy ogień deregulacji w Unii Europejskiej poszły przepisy dotyczące sprawozdawczości zrównoważonego rozwoju. Obowiązki w tym zakresie będą, zgodnie z planem KE, się koncentrowały na największych podmiotach, co stanowi duże ułatwienie dla średnich podmiotów i małych firm w łańcuchach dostaw, ale też może zmienić proces dochodzenia do neutralności klimatycznej w UE. Raportowanie wpływu na środowisko rzeczywiście wiąże się z dużym wysiłkiem i kosztami, czego firmy się obawiają, ale z drugiej strony coraz więcej podmiotów widzi w tym cenne narzędzie do analizy i dodatkową wartość.
Telekomunikacja
Wykluczenie cyfrowe szczególnie dotyka generacji silver. T-Mobile wystartował z darmowymi kursami z obsługi smartfona

44 proc. Polaków w 2023 roku posiadało przynajmniej podstawowe kompetencje cyfrowe przy średniej unijnej na poziomie 56 proc. – wynika z danych Eurostatu. Dla grupy osób powyżej 55. roku życia odsetek ten wynosi kilkanaście procent. T-Mobile – w ramach projektu „Sieć Pokoleń” – burzy cyfrowe bariery oraz pokazuje, jakie możliwości daje technologia. W tym prowadzi cykl warsztatów stacjonarnych oraz udostępnia kurs online z podstaw obsługi smartfona.
Transport
W drugiej połowie roku do sprzedaży trafi najinteligentniejszy Mercedes. W pełni elektryczny CLA jest krokiem do całkowitej dekarbonizacji produkcji

Mercedes-Benz wprowadza na rynek nowy model CLA. Określany jest jako najbardziej inteligentny samochód wyprodukowany kiedykolwiek w fabrykach koncernu dzięki nowemu systemowi operacyjnemu. To też pierwszy model z całkiem nowej rodziny samochodów dostępnych zarówno z napędem elektrycznym, jak i zaawansowanym technicznie napędem hybrydowym. Jako pierwszy na rynku zadebiutował całkowicie elektryczny CLA. To krok w kierunku dalszej dekarbonizacji produkcji. Do 2039 roku firma chce osiągnąć neutralność pod względem emisji CO2.
Szkolenia

Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.