Рак и Квантовые Компьютеры: Исследования российских ученых
Фото: Иван МAKEЕВ.
В День российской науки KP.RU рассмотрел, как отечественные ученые меняют представления о возможностях в борьбе с онкологическими заболеваниями и собрал 5 ключевых достижений в этой области.
1. Успехи в лечении рака: созданы два инновационных лекарства.
— Персонализированная МРНК-вакцина — разработка специалистов Центра имени Н.Ф. Гамалеи, Московского научно-исследовательского онкологического института имени П.А. Герцена и НМИЦ онкологии имени Н.Н. Блохина.
Главное: во время операции у пациента берут образец опухоли. Из этого образца извлекают всю необходимую генетическую информацию о раковых клетках, включая уникальные белки-антитела. С помощью системы искусственного интеллекта выбираются наиболее подходящие антигены, способные активировать иммунную систему для уничтожения опухоли. Затем создаются молекулы мРНК, которые кодируют эти антигены. Эти молекулы вводят пациенту через инъекцию под кожу или внутримышечно. Иммунная система распознает введенные антигены и начинает атаковать оставшиеся после операции раковые клетки и метастазы.
Основная задача вакцины — предотвратить появление метастазов и вывести пациента в устойчивую ремиссию — восстановление, желательно до конца жизни.
— Препарат из 4-х онколитических энтеровирусов — разработка Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта, испытания проходят в онкологическом Институте имени П.А. Герцена.
Главное: подобранные вирусы способны избирательно уничтожать раковые клетки из-за своего активного размножения внутри такой клетки. Онкологические вирусы меняют статус иммунной системы внутри опухоли и в ее микрокружеении с иммунно-подавленным, на активный.
2. Синхротрон «СКИФ».
Идет строительство Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), наукоград Кольцово, Новосибирская область.
Это масштабный научный комплекс: 34 здания и специализированные установки для передовых исследований с использованием синхротронного излучения (электромагнитные волны заряженных частиц). Завершение строительства запланировано уже на конец 2025 года.
Главное: синхротрон «СКИФ» откроет новые возможности для фундаментальных научных исследований и практических разработок в таких областях, как химия, физика, материаловедение, биология, геология и гуманитарные науки, а также будет помогать развивать инновационное промышленное производство.
3. ИИ все ближе к мозгу человека.
Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ), Университета Лобачевского и Южного федерального университета «вжили» модель ИИ нейронной сети мемристоров — устройства, имитирующие синapses (соединения между нейронами). Мемристор может воспроизводить изменения в работе синансов, которые происходят в мозге человека в процессе обучения и запоминания новой информации. Это достижение приближает искусственный интеллект к работе человеческого мозга.
Главное: ученые использовали математическое моделирование, чтобы проверить, возможно ли воспроизводить процессы, происходящие в мозге, с помощью мемристоров. Оказалось, что это возможно. Мемристоры могут менять свое сопротивление в зависимости от протекущего через них тока. Этот эффект напоминает изменения проводимости синансов в человеческом мозге под воздействием электрических импульсов, что стало важным шагом в направлении создания искусственного интеллекта, который работает по принципу биологического мозга.
Фото: Shutterstock.
4. Первый в мире препарат против болезни Бехтерева.
Минздрав РФ зарегистрировал российское лекарство против болезни Бехтерева — хронического воспалительного заболевания крестцово-подвздошных суставов и позвоночника.
Главное: в основе препарата моноклональное антитело. Оно может останавливать иммуновоспалительный процесс, а также, в перспективе, развитие самой болезни.
5. 50-кубитный квантовый компьютер.
Чудо-машину разработали Научная группа Российского квантового центра (РКЦ) и Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН).
Главное: компьютер с 50 кубитами – это вычислительная мощь. Кубиты, в отличие от классических битов, могут находиться в суперпозиции состояний, а значит — решать задачи, недоступные для обычных машин. К тому же 50-кубитный КК может поделиться своими вычислениями через облачную платформу, что дает возможность тестировать квантовые алгоритмы без физического доступа к компьютерному телу, развивать образование и науку.
Фото: Shutterstock.
Какова польза: квантовые компьютеры могут решать задачи по управлению сложными системами, такими, в которых много меняющихся параметров. Например, предсказывать, будет или нет работать новое лекарство. Или прогнозировать изменения климата.
Кроме того, квантовые компьютеры могут моделировать сложные квантовые системы, что полезно в химии, фармакологии, при разработке новых лекарств, при разработке новых материалов для космических технологий, например. А еще квантовые компьютеры могут разрабатывать новые методы защиты цифровых данных от взлома.
