2022 ۾ وڏين اوزارن وڏي ڪيمسٽري کي ترقي ڏني
وڏي ڊيٽا سيٽ ۽ وڏين اوزارن سائنسدانن کي هن سال ڪيمسٽري کي وڏي پيماني تي حل ڪرڻ ۾ مدد ڪئي.
پارانآريانا ريميل
ڪريڊٽ: اوڪ رج ليڊرشپ ڪمپيوٽنگ سهولت ORNL تي
اوڪ رِج نيشنل ليبارٽري ۾ فرنٽيئر سپر ڪمپيوٽر مشينن جي نئين نسل مان پهريون آهي جيڪو ڪيمسٽن کي ماليڪيولر سميوليشنز تي عمل ڪرڻ ۾ مدد ڪندو جيڪي اڳي کان وڌيڪ پيچيده آهن.
سائنسدانن 2022 ۾ وڏين اوزارن سان وڏيون دريافتون ڪيون. ڪيميائي طور تي قابل مصنوعي ذهانت جي تازي رجحان تي تعمير ڪندي، محققن وڏيون ترقيون ڪيون، ڪمپيوٽرن کي بي مثال پيماني تي پروٽين جي جوڙجڪ جي اڳڪٿي ڪرڻ سيکاريو. جولاءِ ۾، الفابيٽ جي ملڪيت واري ڪمپني ڊيپ مائنڊ هڪ ڊيٽابيس شايع ڪيو جنهن ۾ ... جي جوڙجڪ شامل هئي.تقريبن سڀئي سڃاتل پروٽين— 100 ملين کان وڌيڪ نسلن مان 200 ملين کان وڌيڪ انفرادي پروٽين — جيئن مشين لرننگ الگورتھم الفا فولڊ پاران اڳڪٿي ڪئي وئي آهي. پوءِ، نومبر ۾، ٽيڪ ڪمپني ميٽا پروٽين جي اڳڪٿي ٽيڪنالاجي ۾ پنهنجي ترقي جو مظاهرو ڪيو هڪ AI الگورتھم سان جنهن کي سڏيو ويندو آهياي ايس ايم فولڊ. هڪ پري پرنٽ مطالعي ۾ جيڪو اڃا تائين پير صاحب جو جائزو نه ورتو ويو آهي، ميٽا محققن ٻڌايو ته انهن جو نئون الگورتھم الفا فولڊ جيترو صحيح ناهي پر تيز آهي. وڌندڙ رفتار جو مطلب اهو هو ته محقق صرف 2 هفتن ۾ 600 ملين بناوتن جي اڳڪٿي ڪري سگهن ٿا (bioRxiv 2022، DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
واشنگٽن يونيورسٽي (UW) اسڪول آف ميڊيسن جا حياتيات جا ماهر مدد ڪري رهيا آهنڪمپيوٽرن جي بايو ڪيميڪل صلاحيتن کي فطرت جي ٽيمپليٽ کان ٻاهر وڌايومشينن کي شروعات کان ئي ڪسٽمائيز پروٽين پيش ڪرڻ سيکارڻ سان. يو ڊبليو جي ڊيوڊ بيڪر ۽ سندس ٽيم هڪ نئون اي آءِ ٽول ٺاهيو جيڪو پروٽين کي ڊيزائن ڪري سگهي ٿو يا ته سادي اشارن تي بار بار بهتري آڻيندي يا موجوده structure جي چونڊيل حصن جي وچ ۾ خال ڀرڻ سان (سائنس2022، ڊي او آءِ:10.1126/سائنس.abn2100). ٽيم هڪ نئون پروگرام، پروٽين ايم پي اين اين پڻ شروع ڪيو، جيڪو ڪيترن ئي پروٽين سب يونٽن جي ٺهيل 3D شڪلن ۽ اسيمبلين کان شروع ٿي سگهي ٿو ۽ پوءِ انهن کي موثر طريقي سان ٺاهڻ لاءِ گهربل امينو ايسڊ ترتيبن جو تعين ڪري سگهي ٿو (سائنس2022، ڊي او آءِ:10.1126/سائنس.add2187؛10.1126/سائنس.add1964). اهي بايو ڪيميڪل طور تي سمجھدار الگورتھم سائنسدانن کي مصنوعي پروٽين لاءِ بليو پرنٽ ٺاهڻ ۾ مدد ڪري سگھن ٿا جيڪي نئين بايو مواد ۽ دواسازي ۾ استعمال ٿي سگھن ٿا.
ڪريڊٽ: ايان سي. هيڊن/يو ڊبليو انسٽيٽيوٽ فار پروٽين ڊيزائن
مشين لرننگ الگورتھم سائنسدانن کي مخصوص ڪمن کي ذهن ۾ رکندي نوان پروٽين خواب ڏسڻ ۾ مدد ڪري رهيا آهن.
جيئن جيئن ڪمپيوٽيشنل ڪيمسٽن جا عزائم وڌندا آهن، تيئن تيئن ڪمپيوٽر به وڌندا آهن جيڪي ماليڪيولر دنيا جي نقل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندا آهن. اوڪ رج نيشنل ليبارٽري (ORNL) ۾، ڪيمسٽن کي ڪڏهن به ٺهيل سڀ کان طاقتور سپر ڪمپيوٽرن مان هڪ تي پهرين نظر ملي.ORNL جو ايڪساسڪيل سپر ڪمپيوٽر، فرنٽيئر، پهرين مشينن مان هڪ آهي جيڪي في سيڪنڊ 1 ڪوئنٽيلين فلوٽنگ آپريشنز جو حساب ڪن ٿيون، ڪمپيوٽنگ رياضي جو هڪ يونٽ. اها ڪمپيوٽنگ جي رفتار موجوده چيمپيئن، جاپان ۾ سپر ڪمپيوٽر فوگاڪو کان ٽي ڀيرا تيز آهي. ايندڙ سال ۾، ٻه وڌيڪ قومي ليبارٽريون آمريڪا ۾ ايڪساسڪيل ڪمپيوٽرن کي شروع ڪرڻ جو ارادو رکن ٿيون. انهن جديد مشينن جي وڏي ڪمپيوٽر پاور ڪيمسٽن کي اڃا به وڏي ماليڪيولر سسٽم ۽ ڊگهي ٽائيم اسڪيل تي نقل ڪرڻ جي اجازت ڏيندي. انهن ماڊلز مان گڏ ڪيل ڊيٽا محققن کي فلاسڪ ۾ رد عمل ۽ انهن کي ماڊل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ ورچوئل سموليشن جي وچ ۾ فرق کي گهٽ ڪندي ڪيمسٽري ۾ ممڪن حدن کي وڌائڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿي. "اسان هڪ اهڙي نقطي تي آهيون جتي اسان واقعي سوال پڇڻ شروع ڪري سگهون ٿا ته اهو ڇا آهي جيڪو اسان جي نظرياتي طريقن يا ماڊلز مان غائب آهي جيڪو اسان کي ان جي ويجهو آڻيندو جيڪو هڪ تجربو اسان کي ٻڌائي رهيو آهي حقيقي آهي،" ٿريسا ونڊس، آئيووا اسٽيٽ يونيورسٽي ۾ هڪ ڪمپيوٽنگ ڪيمسٽ ۽ ايڪساسڪيل ڪمپيوٽنگ پروجيڪٽ سان پروجيڪٽ ليڊ، سي اينڊ اي اين کي سيپٽمبر ۾ ٻڌايو. ايڪساسڪيل ڪمپيوٽرن تي هلندڙ سميوليشن ڪيمسٽن کي نوان ايندھن جا ذريعا ايجاد ڪرڻ ۽ نوان موسمياتي لچڪدار مواد ڊزائين ڪرڻ ۾ مدد ڪري سگھن ٿا.
ملڪ جي چوڌاري، ڪيليفورنيا جي مينلو پارڪ ۾، SLAC نيشنل ايڪسيليٽر ليبارٽري نصب ڪري رهي آهيلينڪ ڪوهيرنٽ لائيٽ سورس (LCLS) ۾ سپر ڪول اپ گريڊاهو ڪيمسٽن کي ايٽم ۽ اليڪٽران جي الٽرا فاسٽ دنيا ۾ وڌيڪ گہرائي سان ڏسڻ جي اجازت ڏئي سگهي ٿو. هي سهولت 3 ڪلوميٽر لڪير واري ايڪسيليٽر تي ٺهيل آهي، جنهن جا حصا مائع هيليم سان 2 ڪلو تائين ٿڌي ڪيا ويندا آهن، هڪ قسم جو سپر رائٽ، سپر فاسٽ روشني جو ذريعو پيدا ڪرڻ لاءِ جنهن کي ايڪس ري فري اليڪٽران ليزر (XFEL) سڏيو ويندو آهي. ڪيمسٽن اوزارن جي طاقتور نبضن کي ماليڪيولر فلمون ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيو آهي جيڪي انهن کي بيشمار عملن کي ڏسڻ جي قابل بڻائين ٿيون، جهڙوڪ ڪيميائي بانڊ ٺهڻ ۽ فوٽوسنٿيٽڪ اينزائمز ڪم ڪرڻ لاءِ. "هڪ فيمٽو سيڪنڊ فليش ۾، توهان ايٽم کي بيٺل ڏسي سگهو ٿا، سنگل ايٽمي بانڊ ٽٽڻ،" ليورا ڊريسلهاؤس-ماريس، هڪ مواد سائنسدان، جيڪو اسٽينفورڊ يونيورسٽي ۽ SLAC ۾ گڏيل تقرري سان گڏ آهي، جولاءِ ۾ C&EN کي ٻڌايو. LCLS ۾ اپ گريڊ سائنسدانن کي ايڪس ري جي توانائي کي بهتر طور تي ترتيب ڏيڻ جي اجازت پڻ ڏيندو جڏهن نئين صلاحيتون ايندڙ سال جي شروعات ۾ دستياب ٿينديون.
ڪريڊٽ: SLAC نيشنل ايڪسيليٽر ليبارٽري
ايس ايل اي سي نيشنل ايڪسيليٽر ليبارٽري جو ايڪس ري ليزر ڪيليفورنيا جي مينلو پارڪ ۾ 3 ڪلوميٽر لڪير ايڪسيليٽر تي ٺهيل آهي.
هن سال، سائنسدانن اهو پڻ ڏٺو ته ڊگهي انتظار ۾ رکيل جيمس ويب خلائي دوربين (JWST) ڪيتري طاقتور ٿي سگهي ٿي ان کي ظاهر ڪرڻ لاءِاسان جي ڪائنات جي ڪيميائي پيچيدگي. ناسا ۽ ان جا ساٿي - يورپي خلائي ايجنسي، ڪينيڊين خلائي ايجنسي، ۽ خلائي ٽيلي اسڪوپ سائنس انسٽيٽيوٽ - اڳ ۾ ئي درجنين تصويرون جاري ڪري چڪا آهن، تارن جي نيبولا جي شاندار پورٽريٽ کان وٺي قديم ڪهڪشائن جي عنصري آڱرين جي نشانن تائين. 10 ارب ڊالر جي انفراريڊ دوربين سائنسي اوزارن جي سوٽ سان سينگاريل آهي جيڪي اسان جي ڪائنات جي گهري تاريخ کي ڳولڻ لاءِ ٺاهيا ويا آهن. ڏهاڪن کان تياري ۾، JWST اڳ ۾ ئي پنهنجي انجنيئرن جي اميدن کان وڌيڪ ڪارڪردگي ڏيکاري چڪو آهي هڪ گھمندڙ ڪهڪشان جي تصوير کي سنيپ ڪندي جيئن اهو 4.6 ارب سال اڳ ظاهر ٿيو، آڪسيجن، نيون ۽ ٻين ايٽمن جي اسپيڪٽروسکوپڪ دستخطن سان مڪمل. سائنسدانن هڪ ايڪسوپلينيٽ تي ٻاڦ واري ڪڪرن ۽ ڌوڙ جي دستخطن کي پڻ ماپيو، جيڪو ڊيٽا مهيا ڪري ٿو جيڪو ايسٽروبائيولوجسٽن کي زمين کان ٻاهر ممڪن طور تي رهڻ لائق دنيا جي ڳولا ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.
پوسٽ جو وقت: فيبروري-07-2023