🟠نقشه‌راهی جدید برای استفاده از محاسبات کوانتومی در زیست‌شناسی تک‌سلولی

🔹یک مطالعه‌ی راهبردی جدید که در Nature Reviews Molecular Cell Biology منتشر شده است، نشان می‌دهد که #محاسبات_کوانتومی، در صورت استفاده به‌صورت ترکیبی با محاسبات کلاسیک و هوش مصنوعی، می‌تواند به رفع گلوگاه‌های محاسباتی رو‌به‌رشد در پژوهش‌های تک‌سلولی و اُمیکس فضایی کمک کند.

🔸اُمیکس تک‌سلولی به مجموعه‌ای از روش‌ها گفته می‌شود که بیان ژن، میزان پروتئین‌ها، حالت کروماتین و سایر ویژگی‌های مولکولی را در سطح سلول‌های منفرد اندازه‌گیری می‌کنند. اُمیکس فضایی یک گام فراتر می‌رود و موقعیت فیزیکی سلول‌ها درون بافت را نیز حفظ می‌کند که به پژوهشگران اجازه می‌دهد وابستگی هویت و عملکرد سلول‌ها به ریزمحیط و برهم‌کنش‌های سلول–سلول را مطالعه کنند.

🔹با گسترش مجموعه‌داده‌های تک‌سلولی به میلیون‌ها سلول با هزاران ویژگی، روش‌های کلاسیک یادگیری ماشین به‌طور فزاینده‌ای در مقیاس‌پذیری، کمبود داده و مدل‌سازی فضاهای با بُعد بالا دچار مشکل می‌شوند؛ به‌ویژه در تحلیل‌های فضایی، مدل‌سازی زمانی دینامیک سلولی و پیش‌بینی پاسخ سلول‌ها به داروها یا مداخلات ژنتیکی.

🔸نویسندگان این مطالعه به حوزه‌هایی اشاره می‌کنند که در آن‌ها الگوریتم‌های کوانتومی می‌توانند در آینده ارزش‌افزوده ایجاد کنند؛ از جمله رونوشت‌برداری فضایی (spatial transcriptomics)، بازسازی مسیرهای تمایز سلولی، مدل‌سازی پاسخ به مداخلات و شناسایی تعاملات مرتبه بالاتر در داده‌های بیولوژیکی.

🔹با وجود محدودیت‌ها و نویزی بودن سخت‌افزارهای کوانتومی فعلی، این مقاله بر رویکردهای ترکیبی کوانتومی–کلاسیک در کوتاه‌مدت تأکید دارد، نه راهکارهای کاملاً کوانتومی.

🔸در نهایت، پژوهشگران نتیجه می‌گیرند که آغاز زودهنگام این مسیر ضروری است؛ زیرا حتی بهبودهای نسبی و محدود نیز می‌تواند تأثیر چشمگیری بر مدل‌سازی بیماری‌ها و طراحی درمان‌های مبتنی بر سلول داشته باشد، آن هم در شرایطی که پیچیدگی داده‌ها با سرعتی بیشتر از توان محاسبات کلاسیک در حال افزایش است.

📎لینک خبر
‼️لینک مقاله
🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#اخبار #زیست_کوانتومی