《醫療 AI 》製藥巨頭積極佈局「量子領域」,15 億倍的運算能力革命將成 AI 之後的新戰場
1. 量子位元算力驚人,引發科技霸權爭奪
2. 大藥廠積極建立多元合作模式,加速藥物研發
3. 定義製藥業的應用藍圖,鎖定首波應用目標
4. 潛力無窮、困難重重,陷技術、價值雙重考驗
5. 製藥商樂觀五年內之發展,搶占研發轉型先機
隨著生成式人工智慧 (generative AI) 在藥物研發領域的應用逐漸趨於飽和,全球頂尖實驗室正開啟另一個全新的運算領域:量子運算 (quantum computing)。雖然這項技術仍處於早期階段,但製藥巨頭們已紛紛投入重金,試圖在這場潛在的科技革命中佔據一席之地。
量子位元算力驚人,引發科技霸權爭奪
量子運算的核心在於量子物理學原理。與傳統電腦使用 0 或 1 的「位元」不同,量子電腦使用的是「量子位元」(qubits),量子位元能同時處於 0 和 1 的疊加狀態,這理論上賦予了它們解決傳統超級電腦無法處理之複雜問題的能力,Google 的量子電腦就被認為比現有的傳統電腦快上 15 億倍,這種驚人的運算潛力引起了科學界的極大關注。
根據數據顯示,量子領域的風險投資在 2025 年迎來爆發,總額達 38 億美元,而 2026 年僅前兩個月就有 5.81 億美元入帳。科技巨頭如 Google、IBM 和 Microsoft 都在爭奪「量子霸權」,欲證明量子電腦能完成目前最強大超級電腦也無法達成的計算。
大藥廠積極建立多元合作模式,加速藥物研發
對製藥界而言,這項技術被視為繼人工智慧之後,能大幅加速蛋白質與胜肽設計、提升藥物研發效率的新前線,不過,製藥公司並沒有坐等技術完全成熟才行動。例如安進 (Amgen),早在 6 年前就開始接觸量子領域,與 Quantinuum 展開合作,並參與了其 2023 年高達 3 億美元的股權融資,雙方最初聚焦於計算生物學的研究。其他如百靈佳殷格翰 (Boehringer Ingelheim) 於 2021 年與 Google Quantum AI 建立合作關係;輝瑞 (Pfizer) 則與由量子物理學家領軍的藥物技術公司 XtalPi 聯手;德國默克 (Merck KGaA) 自 2019 年起先後與 HQS Quantum Simulations 合作評估精準量子化學計算軟體,並與 Rahko 研發量子機器學習技術以開發新藥分子。此外,諾和諾德基金會 (Novo Nordisk Foundation) 投入 2 億美元於哥本哈根大學,目標是研發出世界首台用於藥物開發的全尺寸量子電腦;其控股公司 Novo Holdings 亦積極投資量子晶片公司 (如 Sparrow Quantum) 與演算法公司 (如 Phasecraft),協助其開發量子技術在生命科學領域的商業應用。
定義製藥業的應用藍圖,鎖定首波應用目標
專家認為,量子運算在製藥業的應用主要分為兩類:一是量子賦能 (quantum-enabled),即「加速現有的研發流程」;二是量子依賴 (quantum-dependent),也就是「只有在量子機器存在下才能啟動的全新專案」。
目前被視為最容易實現且最先能產生實際價值的應用目標,包括協助蛋白質與胜肽設計、小分子的對接 (docking),以及為 AI 模型提供精確的理論訓練數據集,進而優化藥物設計與生物標誌物的發現。
潛力無窮、困難重重,陷技術、價值雙重考驗
雖然量子運算潛力巨大、投資也很熱絡,但其中的挑戰也十分大。科學家目前仍受困於「如何讓它運算正確」以及「這麼貴到底值不值得」這兩個現實問題,也就是,即便硬體發展跟上,量子電腦是否真的能提供「具備足夠附加價值」的「殺手級應用」,來證明這項昂貴投資的合理性?此外,量子位元數量的擴張規模,以及硬體平台標準尚未統一,也都是有待克服的挑戰。
製藥商樂觀五年內之發展,搶占研發轉型先機
儘管充滿變數,但製藥界對未來「量子運算技術成熟並應用於新藥開發的預期時間點」顯得相當樂觀積極。Novo Holdings 的量子團隊信心十足地預測,2030 年之前就能在某些「定義明確的應用領域」(如蛋白質設計或小分子對接的特定環節) 實現具體的「量子優勢」;安進甚至認為,或許在 5 年內 (正負 2 年),就能夠發展出一台擁有 1,000 個無錯誤量子位元的機器,可提供藥廠進行實務研究。
對於藥廠而言,現在就進場投資並非因為技術已經完善,而是為了建立競爭力。正如安進的研發技術與創新副總裁 Alan Russell Russell 所言,這是一種「滑向冰球即將到達的位置」(skating to where the puck is going to be,商業與策略比喻,意指前瞻性思考與預測未來趨勢) 的策略,如果等到技術完全成熟才開始準備,將會白白浪費 3-5 年的研發先機。隨著量子系統從頻繁當機轉向穩定運行,這股量子浪潮正準備重新定義新藥研發的速度與深度,為藥物研發帶來革命性轉變。
資料來源:Fierce Biotech
