類器官智慧與量子運算:預計於2025年革新醫療保健領域

编辑者: Irena I

計算科學的兩大新興範式——類器官智慧(Organoid Intelligence, OI)與量子運算(Quantum Computing, QC)——正蓄勢待發,預計將在2025年對全球醫療保健研究、診斷及治療方式帶來轉變。此趨勢的核心在於這兩種截然不同的技術路徑的交匯融合,旨在突破當前矽基運算的瓶頸,實現前所未有的運算速度與能源效率。

類器官智慧利用體外培養的、模擬真實器官結構的三維細胞簇,如腦類器官,作為生物電腦(biocomputers)。這種生物運算方式的吸引力在於人腦展現出的卓越效率與學習能力,據專家指出,生物電腦最終可能在速度、運算能力和數據效率上超越現有的矽基人工智慧模型,且能耗低上百萬倍。一項概念驗證研究已顯示,約有八十萬個人類腦細胞集群能夠透過電訊號學習玩電子遊戲Pong。同時,約翰霍普金斯大學的研究團隊也證實,實驗室培養的腦類器官能夠複製學習與記憶的基本結構,這為神經發育和退化性疾病的研究奠定了基礎。

另一方面,量子運算則透過利用量子力學的疊加與糾纏效應,實現傳統電腦無法企及的複雜運算能力,尤其在藥物研發和基因組學領域展現巨大潛力。全球市場數據顯示,量子運算在醫療保健領域的市場規模預計將從2025年的2.659億美元增長至2030年的13.242億美元,年複合成長率(CAGR)高達37.9%。這項技術被認為能將藥物發現所需的時間縮短高達70%,從而加速新療法的上市進程。

在推動這些前沿技術發展的機構中,包括科技巨擘IBM、塔塔諮詢服務公司(TCS)以及醫療機構如克里夫蘭診所(Cleveland Clinic)等。克里夫蘭診所透過其「量子創新催化劑計畫」(Quantum Innovation Catalyzer Program),為早期和風險階段的公司提供為期十二個月的沉浸式體驗,包括專門使用IBM Quantum System One的機會,該系統是全球首台專門用於醫療保健和生命科學研究的量子電腦。該計畫的合作夥伴關係,即克里夫蘭診所與IBM為期十年的「發現加速器」(Discovery Accelerator)計畫,是推動生物醫學研究的技術基石。

在國際合作方面,IBM與TCS已與安得拉邦政府合作,在阿馬拉瓦蒂(Amaravati)建立印度首個「量子谷科技園區」(Quantum Valley Tech Park)。該園區將以IBM最新的Quantum System Two為核心,搭載配備156個量子位元的Heron處理器,成為印度境內最強大的量子電腦。此舉旨在響應印度的「國家量子任務」(National Quantum Mission),預計於2026年1月1日啟用,以推動印度在量子創新領域的發展。

儘管技術前景樂觀,部署這些強大技術的倫理考量,特別是數據隱私和知情同意權等議題,仍需持續審慎應對。整體而言,業界共識認為,OI與QC的融合將是醫療保健領域的轉捩點,推動加速藥物發現和個人化醫療的實現。

來源

  • Techloy

  • Amaravati Quantum Valley - Wikipedia

  • Cleveland Clinic Launches New Round of Quantum Innovation Catalyzer Program

  • 1.3 Billion Quantum Computing in Healthcare Market Poised for 37.9% CAGR Growth | MarketsandMarkets™

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