2026年4月9日——科学家们首次成功将完整基因组加载到量子计算机上，这是利用量子计算应对生物学中最复杂生物信息学挑战的重要一步。

这一突破来自威康桑格研究所与牛津大学、剑桥大学、墨尔本大学的合作项目，基辅学术大学作为额外合作伙伴参与其中。该基因组被加载到搭载IBM最新156量子位Heron处理器的量子计算机上。

该团队作为“量子生物计划”（Q4Bio）挑战赛的一部分完成了这一里程碑，该竞赛是由威康跃升基金资助的国际性研究项目。该挑战旨在加速量子计算在人类健康领域的应用，可能为更快追踪传染病、深入理解遗传疾病及更精准识别致病突变铺平道路。

Q4Bio中的“量子泛基因组学”项目目标是为最复杂多变的基因组和序列执行一系列基因组处理任务——这些任务可能超越当前经典计算机（包括人工智能）的能力范围，包括从DNA测序数据组装基因组和泛基因组，以及将DNA片段映射到参考基因组中，这对研究遗传变异至关重要。

泛基因组是来自同一物种多个个体的基因组序列集合，使用经典计算方法分析极具挑战性。与代表单一参考基因组不同，泛基因组能捕捉跨群体的遗传多样性，提供更完整的遗传变异视图。但随着更多基因组被纳入泛基因组，经典工具的计算负担会急剧增加。

由牛津大学和桑格研究所领导的量子泛基因组团队选择将丁型肝炎病毒基因组加载到量子计算机，因其基因组结构紧凑且是具有重要临床意义的病原体。丁型肝炎病毒可引起严重的血源性肝脏感染，通过接触受感染的血液、精液或体液传播。

将丁肝病毒基因组“加载”到量子计算机意味着将DNA序列数据编码为量子计算机可处理的格式。研究人员开发了创建量子电路的有效方法，采用墨尔本大学合作者Lloyd Hollenberg教授25年前在量子生物信息学初期提出的编码方案。通过成功编码丁肝病毒基因组，研究人员证明量子计算机已能处理适当表征的真实世界基因组数据，并验证了基因组学中传统计算机的替代方案。

该团队希望将本项目成果转化为更广泛科学界可用的工具（而不仅限于量子技术爱好者），计划将这些能力封装成服务：研究人员可上传数据，选择经典计算、量子计算或二者结合来解决特定计算挑战，并获取所需结果。

这项工作标志着量子计算加速生物学发现的早期重要进展。更快速强大的基因组分析将助力传染病快速追踪、罕见遗传病深入理解及致病突变更精准识别。