Penyelidikan masa depan dalam genetik aspergillosis akan (dan sedang) dilakukan dengan komputer yang besar kerana mereka menganalisis keseluruhan genom dan menjana sejumlah besar data daripada maklumat yang diperoleh apabila robot penjujukan membaca keseluruhan genom organisma hidup yang kompleks - Aspergillus atau manusia. Genom manusia mengandungi kira-kira 3 bilion huruf pasangan asas yang bersama-sama membentuk koleksi kompleks 20-25,000 gen.
Setiap gen ini boleh dihidupkan atau dimatikan dalam susunan ekspresi gen yang tidak terhingga yang bukan sahaja menjadikan organisma apa adanya tetapi juga mengawal tindak balas badan manusia terhadap kejadian luar seperti jangkitan. Kemungkinan kesilapan dalam cara sesetengah gen ini dinyatakan atau cara ia berfungsi menyumbang kepada sebab mengapa sesetengah daripada kita terdedah kepada jangkitan kulat seperti aspergillosis manakala kebanyakan kita tidak.
Meneliti gen yang manakah di antara bilangan besar ini yang bertanggungjawab membenarkan jangkitan kulat jelas merupakan satu tugas yang besar, tetapi ia lebih rumit daripada itu. Jika kita mengurutkan genom seseorang, kita hanya akan mendapat maklumat yang sangat terhad tentang gen mereka yang merupakan gen kerentanan jangkitan kulat. Mungkin terdapat lebih daripada satu gen yang terlibat? Akibatnya, kita perlu menyusun genom lebih ramai orang yang mempunyai aspergillosis untuk mendapatkan gambaran yang lebih tepat tentang bilangan gen yang terlibat, dan gen yang terlibat dalam membenarkan jangkitan kulat.
Kita juga perlu menyusun genom orang yang tidak mendapat aspergillosis supaya kita mempunyai sesuatu untuk dibandingkan dengan subjek ujian. Secara keseluruhannya, kita perlu menyusun berpuluh-puluh individu untuk mencapai kesimpulan yang boleh dipercayai. Ini mengambil masa berbulan-bulan untuk dicapai.
Kuasa komputer
Walaupun dengan kami komputer paling berkuasa di Universiti Manchester ini masih memerlukan banyak masa. Pelaburan dalam penggunaan sumber pengkomputeran genomik Edinburgh kuasa komputer terkini yang 5x lebih pantas daripada pendahulunya, tetapi ini hanyalah perkembangan linear dan bukannya perubahan langkah dramatik dalam prestasi yang mungkin akan mempercepatkan kerja genomik secara radikal.
Selain itu, walau bagaimanapun pantas komputer ini, kadar kemajuan dalam kelajuan pengkomputeran akan terpaksa diperlahankan kerana teknologi semasa tidak lama lagi akan mencapai had asasnya – contohnya komputer semasa berfungsi dengan 'bit' yang mewakili dua keadaan - I dan O jadi kita mempunyai banyak dan banyak kuasa tetapi hanya keupayaan untuk bekerja dengan 'ya' atau 'tidak'. Ini tidak mencukupi untuk memproses jisim data masuk yang akan datang – kami memerlukan perubahan langkah lengkap dalam cara komputer berfungsi untuk mencapai pecutan asas dalam kelajuan.
Google dan bit kuantum
Google, selain daripada sebuah syarikat besar yang menyediakan perkhidmatan kepada anda dan saya, juga merupakan sebuah syarikat penyelidikan komputer. Ia telah mengusahakan had asas ini kepada kelajuan komputer untuk beberapa waktu dan baru sahaja mengumumkan kejayaan pembinaan komputer yang menggunakan zarah kuantum dan bukannya 'bit'. Bit kuantum boleh berfungsi dengan lebih banyak keadaan berbanding dengan 'bit' supaya anda boleh bayangkan bagaimana ia boleh mempercepatkan sedikit. Daripada 'ya' atau 'tidak', setiap zarah juga boleh menyimpan 'mungkin', 'ya dan tidak' dan banyak lagi - setiap keadaan baharu ini akan mengambil banyak bit semasa untuk mencapai tujuan yang sama.
Kami hanya boleh benar-benar menghargai peningkatan besar dalam kelajuan yang ditawarkan ini dengan menetapkan komputer baharu ini sebagai masalah yang sangat sukar untuk diselesaikan - yang kami tahu akan mengambil masa yang lama untuk menyelesaikan komputer menggunakan teknologi semasa. Google mendakwa bahawa apabila mereka menetapkan komputer semasa masalah ujian tertentu, ia akan mengambil masa 10,000 tahun untuk menyelesaikannya – saya menganggap bahawa mereka sebenarnya tidak mengujinya menggunakan larian masa nyata!
Ketuanan kuantum
Berapa lamakah masa yang diambil oleh komputer yang menggunakan bit kuantum untuk menyelesaikan masalah yang sama? Sungguh menakjubkan jika ia boleh melakukannya dalam 100 tahun, luar biasa jika ia boleh melakukannya dalam 10 tahun. Malah, Google mendakwa ia mengambil masa hanya 200 saat - benar-benar perubahan langkah dalam kuasa komputer untuk genomik aspergillosis.
Jika kita dapat menggunakan kuasa komputer jenis itu untuk kerja genomik pada masa hadapan, kita akan mendapat hasil dalam pecahan sesaat, mempercepatkan kerja pada genomik aspergillosis 1000 kali, menjadikannya secara teorinya mungkin kita boleh melakukan pemeriksaan genom lengkap dalam lawatan tunggal ke klinik pada masa hadapan.