Polarisqb sử dụng máy tính lượng tử để tối ưu hóa bột đậu nành, cải thiện an ninh lương thực

Như xung quanh 345.2 triệu người trên toàn thế giới được dự đoán sẽ mất an ninh lương thực trong năm nay, nhiều nhà khoa học, doanh nghiệp và tổ chức đang cố gắng tìm cách giải quyết vấn đề này. Một trong những công ty đang giải quyết vấn đề này là Polaris^qb, một công ty hóa học lượng tử. Sử dụng thuật toán điện toán lượng tử, Polaris^qbNhóm của ông đang tối ưu hóa protein thực phẩm trong bột đậu nành để làm cho thức ăn bổ dưỡng hơn cho động vật trồng trọt và con người. Công việc của họ đã giúp họ trở thành một chung kết cho Thử thách đổi mới đậu nành năm 2023, một công nghệ sinh học chương trình tăng tốc xem xét protein đậu nành do United Soybean Board và The Yield Lab Institute quản lý.

Thiết kế peptide

Trong khi Polaris^qb cũng nghiên cứu các phân tử cho thiết kế thuốc, gần đây họ đã nhận ra rằng họ có thể sử dụng công nghệ của mình cho các ứng dụng thiết yếu khác. “Khoảng một năm rưỡi trước, nhà hóa học chính của chúng tôi, Tiến sĩ Kendall Byler, nhận ra rằng cùng một hệ thống mà chúng tôi đang sử dụng để thiết kế các phân tử nhỏ này, chúng tôi cũng có thể sử dụng để thiết kế các peptide mới,” giải thích Maurice Benson, Bắc đẩu^qb, Kỹ sư phần mềm chính.

Điện toán lượng tử có thể giúp tối ưu hóa các chất phụ gia thức ăn chăn nuôi để làm cho protein dễ tiêu hóa hơn bằng cách sử dụng các thuật toán lượng tử để tối ưu hóa hoạt động của các chất phụ gia này ở cấp độ phân tử. Những mô phỏng này có thể cung cấp thông tin chi tiết về cách các biến khác nhau ảnh hưởng đến tính chất của chất phụ gia, cho phép các nhà nghiên cứu thiết kế các quy trình sản xuất chúng tốt hơn. Ví dụ: tối ưu hóa lượng tử có thể giúp xác định chất phụ gia hiệu quả nhất để giảm chất thải trong quá trình sản xuất protein từ thực vật, điều này có thể giúp giảm tác động môi trường của sản xuất thực phẩm và tăng sự sẵn có của các loại thực phẩm bổ dưỡng. Benson nói thêm: “Khi hiểu ứng dụng đó, chúng tôi bắt đầu tìm kiếm những con đường khác nhau mà Polaris^qb  có thể giới thiệu các peptide được thiết kế theo lượng tử.”

Nhìn vào phòng thủ thực vật

Một trong những ngành dọc này là Thử thách đổi mới đậu nành, tập trung vào việc khám phá những ý tưởng mới giúp tăng giá trị của bột đậu nành. Bột đậu nành có nhiều công dụng và phổ biến trong thức ăn gia súc cho lợn, gia cầm, gia súc và cá. Benson và nhóm của ông nhận ra rằng họ có thể sử dụng hệ thống thiết kế peptide mới lạ của mình để làm cho bột đậu nành trở nên bổ dưỡng hơn bằng cách tăng khả năng tiêu hóa cho những động vật này. Như Benson giải thích, cây đậu nành đã phát triển một cơ chế bảo vệ protein gọi là chất ức chế trypsin, ngăn chặn quá trình tiêu hóa bột đậu nành trong dạ dày của động vật. Để khắc phục điều này, Benson và nhóm của ông đã sử dụng các thuật toán lượng tử để thiết kế một peptit có thể vô hiệu hóa các cơ chế bảo vệ này, ngăn chặn các chất ức chế trypsin và cho phép thực vật tiêu hóa trở lại. Benson nói thêm: “Nghiên cứu này là một bằng chứng tuyệt vời về khái niệm giúp chúng tôi xác định xem hệ thống của chúng tôi có thể tăng cường dinh dưỡng bằng cách làm việc với các peptide này hay không. “Đây cũng là một trường hợp sử dụng rất quan trọng, vì trên toàn cầu chúng ta bắt đầu xem xét vấn đề an ninh lương thực và các cách khác nhau để nuôi sống thế giới.”

Giúp Môi Trường Qua Bột Đậu Nành

Peptide mới này không chỉ giúp tăng dinh dưỡng cho bột đậu nành, Polaris^qb nhóm tin rằng nó có thể giúp giảm môi trường chi phí sản xuất thức ăn chăn nuôi, cũng như giúp ích cho khí hậu chung. Benson nói thêm: “Khá nhiều công ty sử dụng một số dung môi khá khắc nghiệt. “Tôi biết hexane là một dung môi được dùng để loại bỏ chất ức chế trypsin. Loại dung môi này phải được vận chuyển và xử lý cẩn thận vì bất kỳ tai nạn nào cũng có thể là vấn đề môi trường.” Benson tin rằng tác động môi trường của việc sử dụng dung môi khắc nghiệt có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng chất phụ gia peptit này.

Một đại lộ khác Polaris^qb đang thiết kế các peptide để thay thế thuốc trừ sâu tổng hợp. Ông nói: “Khi bạn phun hóa chất lên cánh đồng của mình, không phải người tiêu dùng cuối cùng sẽ bị ảnh hưởng bởi hóa chất đó. “Chính người nông dân đang phun thuốc trên cánh đồng. Con cái của người nông dân và những người trong cộng đồng đó cũng đang bị ảnh hưởng bởi những hóa chất đó.”

Những người khác, như Polaris^qbCEO của Shahar Keinan, hãy xem thuốc trừ sâu peptide là thứ mà môi trường có thể dễ dàng tái chế. Cô ấy nói: “Các peptide có thể phân hủy sinh học. “Vì vậy, nếu bạn thêm hóa chất tổng hợp vào đồng ruộng hoặc thức ăn chăn nuôi, bạn phải kiểm tra các sản phẩm phụ không mong muốn trong thịt, trong chất thải và nhận thức được tác động môi trường. Peptide có thể phân hủy sinh học, chúng không xâm nhập vào thịt và ngay cả khi chúng là một phần của chất thải, chúng vẫn có thể tiêu hóa được. Tác động môi trường là một trong những lý do mà chúng tôi nghĩ rằng peptide đang ngày càng phổ biến trên thị trường nông nghiệp.”

Trong khi Polaris^qbphụ gia peptide bột đậu nành được đề xuất vẫn đang trong giai đoạn thiết kế, nhóm nghiên cứu rất vui mừng khi thấy ý nghĩa to lớn của nó đối với môi trường và an ninh lương thực. Khi những người khác tìm cách giúp giải quyết những vấn đề này, họ có thể sử dụng Polaris^qb, làm ví dụ về cách sử dụng công nghệ thế hệ tiếp theo hiện đang được phát triển để giúp tương lai của chúng ta tốt đẹp hơn.

Kenna Hughes-Castleberry là một nhà văn nhân viên tại Inside Quantum Technology và Science Communicator tại JILA (sự hợp tác giữa Đại học Colorado Boulder và NIST). Nhịp điệu viết lách của cô ấy bao gồm công nghệ sâu, điện toán lượng tử và AI. Tác phẩm của cô đã được đăng trên tạp chí Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica, v.v.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoAiStream. Thông minh dữ liệu Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Đúc kết tương lai với Adryenn Ashley. Truy cập Tại đây.
• Mua và bán cổ phần trong các công ty PRE-IPO với PREIPO®. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/polarisqb-uses-quantum-computing-to-optimize-soymeal-improving-food-security/