活動名稱：生物工程與量子計算融合沙龍

時間：2019年7月11日至7月13日

地點：美國舊金山

主辦單位：香港科學技術研究院（HKMarina）

活動形式：封閉式對話 + 創意實驗場

一、活動背景

2019年，生物工程與高性能計算領域均迎來技術突破，特別是量子計算在建模能力、狀態推演與數據結構優化方面的潛力，引發對其跨學科應用的廣泛興趣。在此背景下，香港科學技術研究院組織“生物工程與量子計算融合沙龍”，探索生命科學研究如何藉助量子計算思維與技術手段，實現模型效率提升、實驗系統重構及前沿問題的交叉解法。

沙龍形式以“封閉交流 + 場景實驗”為設計原則，強調小規模、深度化、高互動，聚焦理論與實踐融合，力圖在方法、框架與工具三個層面推動跨學科協同。

二、會議結構與核心模塊

本次沙龍為期三天，分為三個核心模塊展開：

1. 專題對話：方法融合的基礎假設

7月11日圍繞“方法邏輯”“建模語言”“計算尺度”設定多輪結構化對話，探討以下議題：

（1）生物系統複雜性是否可用量子態特徵建模？

（2）在蛋白質摺疊、分子反應路徑預測中，傳統計算是否已達到上限？

（3）量子算法與實驗設計流程的介入方式應為“嵌套”還是“替代”？

參與者就自身學科邏輯與實際模型需求交換看法，形成跨專業的“接口認知”。

2. 實驗平台模擬環節

7月12日設置“創意實驗場”，建立三個實驗工作台，分別對應：

（1）基於量子邏輯門的蛋白構象預測模擬平台

（2）多粒度狀態切換下的藥物分子響應建模測試

（3）跨平台數據結構轉譯工具演示區（用於高維數據輸入匹配）

研究人員在技術引導下可實際運行模型、觀察中間狀態，並進行參數調整與結果註釋，強調“實驗感知”能力而非結果展示。

3. 合成評議與方法共建

7月13日圍繞“模型的再定義”“實驗設計邏輯的升級”“倫理與可控性”三大板塊組織沙龍總結，輸出機制層建議：

（1）建議設立跨模態協作流程（實驗語言×算法語言翻譯流程）

（2）強調模型構建階段引入倫理敏感性評估標準，如生物識別模擬的邊界問題

（3）探索“量子輔助設計框架”在未來生命工程中的推廣機制，包括人才培養模式、算力配置策略與實驗基礎結構建設方向

三、機制創新與實踐意義

本次沙龍打破了傳統學術會議中學科封閉、目標分離的模式，提出若干機制創新嘗試：

1. 以任務組為單位構建知識流動路徑，所有參與者均在兩天內完成至少一個小型“實驗共創”任務；

2. 強調模型—倫理雙輪驅動機制，在設計工具前先設計“反思路徑”，以防範技術濫用或誤用；

3. 建立“科研語言轉換模塊”原型，為後續構建不同學科間的標準數據接口提供語義基礎。

四、後續計劃與研究轉化路徑

基於本次沙龍形成的初步成果與合作意向，研究院決定設立以下三項後續行動：

1. 啓動“生物計算融合方法集研究”專題課題，針對模擬效率、結構預測與生物複雜性刻畫等方向進行系統方法梳理；

2. 組建“模型協作開發平台”試點組，聯合不同背景的實驗人員與計算研究者共同開發可視化量子建模界面；

3. 推動成立“複雜建模與倫理審議機制研究組”，在前沿研究過程中同步開展制度規範與社會責任議題討論，建立“科研想象力”與“倫理控制力”的動態平衡。