“我们确确实实碰到了一个困难：量子计算领域的产出在近期内都无法匹配其他各个领域对它的需求。”

在国内量子计算的基础研究迅速发展的同时，吕川很敏锐地捕捉到了我国在产业化中的不足，处于起步阶段的量子计算产业化应用困难重重，但更是机遇无限。

抱着“打造一支国内龙头、国际前沿的量子计算算法和行业应用队伍”的想法，吕川和他的团队成立了上海微观纪元数字科技有限公司（以下简称“微观纪元”）。

2020年12月，光量子计算原型机“九章”横空出世，使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。次年5月，“祖冲之号”超导量子计算原型机进一步确立了我国在国际量子计算研究中第一方阵地位。

这两项重大成果中，都有中国科学技术大学的身影。作为一名“科大人”，吕川始终在关注着量子信息技术的发展动态。国内的发展现状，让他看到了机遇，也意识到了目前存在的问题。

“量子计算的应用涉及到多个环节：量子芯片与元器件、系统与基础软件、算法和应用等等。‘九章’‘祖冲之号’属于硬件研发，已处于国际领先的水平，与此同时，国内已有的量子计算企业也以硬件研发为主。”吕川补充到，“但我国在其他环节的发展，尤其是算法和应用层面，还处于刚刚起步的阶段。”

另一个现实问题是，通用量子计算机距离问世仍有很长的路要走。

但在吕川看来，此时布局量子计算的产业应用非但“为时不早”，反而刻不容缓——

一方面，现在已经可以利用量子计算的思路去解决原本特别困难的问题；另一方面，目前我国量子计算领域的产出无法匹配其他各个领域对它的需求，美国在相关领域的技术禁运更加剧了这一供需缺口。

“这件事虽然困难，但我们的工作本来就是因为困难才去做，我们的项目是一件可以做且应当有人做的事情。”

为了弥补国内量子计算在产业应用上的短板，吕川和他的团队经过长时间的准备，开始了创业之路。

量子模拟领域的开路先锋

2022年2月，微观纪元正式成立，致力于提供“算法–软件–算力”一体的产品行及业解决方案，以填补国内算法和软件应用环节空缺、将目前孤立的产业环节连接起来，着眼于解决实际问题，进而缓解目前供需无法匹配的矛盾。

从给整个行业带来的价值而言，微观纪元的产品一方面能大幅度降低从经典到量子的过程所带来的替换成本，另一方面则在应用研究方向开拓了整个行业的疆土。

“对于从事产业应用的人而言，能够找到一个可用量子计算解决的特定问题非常重要。”吕川说道，“在考虑成立公司时，正赶上Alphafold2推出不久，当时潘建伟院士建议我们利用量子计算来预测蛋白质的结构。”

这个“题目”引导微观纪元走进了生物医药领域。吕川指出：“我们现阶段主要围绕药物研发，从蛋白质结构预测和结合能计算这两个方向展开，目前基本都已经达到了同国际前沿并跑甚至有所领先的水平。”

事实上，得益于其基本原理以及其所带来的强大的运算能力，量子计算十分适合应用于模拟分子特性。

蛋白质结构是生物和制药领域中非常基本的问题，但其动态结构和精细构象等的预测一直是这类问题中的难点，以往的方法能够模拟的肽链尺寸非常有限。

IBM在去年利用20比特的量子计算机，预测了一个由7个氨基酸组成的多肽结构，这一工作给了业内很多的信心。而微观纪元在今年五月份也完成了这个工作，下半年预计可以完成20个氨基酸的结构预测，可求解的尺寸远大于IBM此前的工作。

“同时，我们也在预测某一个氨基酸发生突变或被修饰之后，蛋白质结构会发生的变化，这是微观纪元率先开始的工作。”吕川补充道。

与此同时，药物和靶点之间的结合能计算也是药物设计中的另一个基本问题，对于了解药物的亲和度、稳定性、毒性等都有重要作用。

“从量子化学的角度来看，准确地得到一个分子的基态或者激发态所需要的计算量非常之大。我们通过量子计算的方法，能够更快速、精准地进行计算。”

在结合自由能预测方面，微观纪元在追踪全球最前沿学术研究的同时，通过量子计算和经典计算的融合，不断积累自身算法方面的成果，推进其用于解决药物研发的实际问题。

今年下半年，微观纪元将进一步构建体系，突破经典计算机的极限。对此，吕川非常自信：“相信随着算法和硬件的发展，预计明年就可以有突破经典极限的工作出来。”

目前行业内比较公认的一点是，量子计算有望通过执行超级计算机无法胜任的任务而彻底改变药物研究，极大推动制药行业发展。

放眼国际，越来越多的量子计算初创公司和药企开始将量子计算应用于制药领域，量子计算+制药的时代正在来临。

而作为国内最早开展量子计算应用于制药领域的公司之一，得益于硬件和软件上的实力，加上公司前期的人才储备，微观纪元在量子制药领域中具有先天性的领先优势。

微观纪元的团队成员来自中国科学技术大学少年班、清华大学、北京大学、复旦大学、哈佛大学、墨尔本大学等国内外高校，并有一支来自不同领域的业界专家和学者顾问团队。

“从给整个行业带来的价值而言，我们的产品一方面能大幅度减少当前药物发现过程的时间成本，另一方面则能够提高药物筛选的准确度和可解释性，从而在药物研究方向开拓了整个行业的疆土。” 吕川解释到，“硬件方面，我们正在和世界一流的量子计算硬件团队合作。在算法方面，我们在量子优化、量子化学等方面都有着相当的积累和创新，这都帮助我们在药物发现的领域里不断取得新的进展。”

着眼于一个新兴的科技领域，微观纪元在研发上有着无限可能。

以现有的研发成果为基础，微观纪元正在一些特定的问题上积累自身的技术优势，如结合AI、CADD等技术，稳步推进PROTAC分子设计、酶设计等工作。

今后必将出现很多基础研究方面的进展，而这也将进一步帮助微观纪元建立自身的企业生态，并成为国内外同行中的领跑者。