وڏن اوزارن 2022 ۾ وڏي ڪيمسٽري ترقي ڪئي
وڏي ڊيٽا سيٽ ۽ زبردست اوزار سائنسدانن کي هن سال وڏي پيماني تي ڪيمسٽري کي منهن ڏيڻ ۾ مدد ڪئي
پارانآريانا ريمل
ڪريڊٽ: او آر اين ايل تي اوڪ ريج ليڊرشپ ڪمپيوٽنگ جي سهولت
اوڪ ريج نيشنل ليبارٽري ۾ فرنٽيئر سپر ڪمپيوٽر نئين نسل جي مشينن مان پهريون آهي جيڪو ڪيمسٽن کي ماليڪيولر سميوليشن تي آڻڻ ۾ مدد ڏيندو جيڪي اڳي کان وڌيڪ پيچيده آهن.
سائنسدانن 2022 ۾ وڏين وڏين دريافتن سان وڏيون دريافتون ڪيون. ڪيميائي طور تي قابل مصنوعي ذهانت جي تازي رجحان تي تعمير ڪندي، محققن وڏي ترقي ڪئي، ڪمپيوٽرن کي غير معمولي پيماني تي پروٽين جي جوڙجڪ جي اڳڪٿي ڪرڻ سيکاريو.جولاءِ ۾، الفابيٽ جي ملڪيت واري ڪمپني ڊيپ مائنڊ هڪ ڊيٽابيس شايع ڪيو جنهن ۾ ڍانچو شامل آهنلڳ ڀڳ سڀ معلوم پروٽين100 ملين کان وڌيڪ نسلن مان 200 ملين کان وڌيڪ انفرادي پروٽين، جيئن مشين لرننگ الگورٿم AlphaFold پاران اڳڪٿي ڪئي وئي آهي.ان کان پوء، نومبر ۾، ٽيڪني ڪمپني ميٽا پروٽين جي اڳڪٿي ٽيڪنالاجي ۾ ان جي ترقي جو مظاهرو ڪيو جنهن کي AI الگورتھم سڏيو ويندو آهي.اي ايس ايم فولڊ.هڪ پري پرنٽ مطالعي ۾ جيڪو اڃا تائين پير جو جائزو نه ورتو ويو آهي، ميٽا محقق ٻڌايو ته انهن جو نئون الگورٿم الفا فولڊ جيترو صحيح ناهي پر تيز آهي.وڌندڙ رفتار جو مطلب اهو ٿيو ته محقق صرف 2 هفتن ۾ 600 ملين ساخت جي اڳڪٿي ڪري سگھن ٿا (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
يونيورسٽي آف واشنگٽن (UW) اسڪول آف ميڊيسن ۾ حياتيات جا ماهر مدد ڪري رهيا آهنڪمپيوٽرن جي بايو ڪيميڪل صلاحيتن کي فطرت جي ٽيمپليٽ کان ٻاهر وڌايوسيکارڻ واري مشينن کي شروع کان بيسپوڪ پروٽين پيش ڪرڻ لاءِ.UW جي ڊيوڊ بيڪر ۽ هن جي ٽيم هڪ نئون AI اوزار ٺاهيو جيڪو پروٽينن کي ڊزائين ڪري سگھي ٿو يا ته بار بار سادي اشارن تي بهتر ڪري يا موجوده ڍانچي جي چونڊيل حصن جي وچ ۾ خال کي ڀرڻ سان (سائنس2022، DOI:10.1126/science.abn2100).ٽيم هڪ نئون پروگرام پڻ شروع ڪيو، پروٽين ايم پي اين اين، جيڪو ٺهيل 3D شڪلين ۽ ڪيترن ئي پروٽين جي سب يونٽن جي اسيمبلين کان شروع ڪري سگهي ٿو ۽ پوء انهن کي موثر طريقي سان ٺاهڻ لاء ضروري امينو ايسڊ ترتيبن جو تعين ڪري سگهي ٿو (سائنس2022، DOI:10.1126/science.add2187؛10.1126/science.add1964).اهي بايو ڪيميڪل طور تي سمجھدار الگورٿمز سائنسدانن جي مدد ڪري سگھن ٿا بليو پرنٽس ٺاهڻ ۾ مصنوعي پروٽين لاءِ جيڪي نئين بايوميٽريز ۽ دواسازي ۾ استعمال ٿي سگهن ٿيون.
ڪريڊٽ: Ian C. Haydon/UW Institute for Protein Design
مشين لرننگ الگورتھم سائنسدانن کي خاص ڪمن کي ذهن ۾ رکندي نئين پروٽين جا خواب ڏسڻ ۾ مدد ڪري رهيا آهن.
جيئن ته ڪمپيوٽرائيڪل ڪيمسٽن جا عزائم وڌندا ويندا آهن، تيئن ڪمپيوٽر به ماليڪيولر دنيا کي نقل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪندا آهن.اوڪ ريج نيشنل ليبارٽري (ORNL) ۾، ڪيمسٽن کي پهرين جھلڪ ملي ٿي ھڪڙي طاقتور سپر ڪمپيوٽرن مان ھڪڙو ٺاھيو ويو آھي.ORNL جو exascale سپر ڪمپيوٽر، فرنٽيئر, پهرين مشينن مان هڪ آهي جنهن کي ڳڻپيو وڃي ٿو 1 quintillion کان وڌيڪ فلوٽنگ آپريشن في سيڪنڊ، حسابي رياضي جو هڪ يونٽ.اها ڪمپيوٽنگ جي رفتار جاپان جي سپر ڪمپيوٽر فوگاڪو جي مقابلي ۾ ٽي دفعا تيز آهي.ايندڙ سال ۾، ٻه وڌيڪ قومي ليبارٽريون آمريڪا ۾ exascale ڪمپيوٽرن کي ڊيبيو ڪرڻ جو ارادو رکن ٿيون.انهن جديد ترين مشينن جي وڏي ڪمپيوٽر جي طاقت ڪيمياسٽن کي ان کان به وڏي ماليڪيولر سسٽم ۽ ڊگھي ٽائيم اسڪيل تي تخليق ڪرڻ جي اجازت ڏيندي.انهن ماڊلز مان گڏ ڪيل ڊيٽا محققن جي مدد ڪري سگهي ٿي ته ڪيمسٽري ۾ ڇا ممڪن آهي انهن جي حدن کي اڳتي وڌائيندي فلاسڪ ۾ رد عمل جي وچ ۾ خال کي تنگ ڪندي ۽ انهن کي ماڊل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ ورچوئل سموليشن."اسان هڪ نقطي تي آهيون جتي اسان واقعي سوال پڇڻ شروع ڪري سگهون ٿا ته اهو ڇا آهي جيڪو اسان جي نظرياتي طريقن يا ماڊلن مان غائب آهي جيڪو اسان کي ان جي ويجهو آڻيندو جيڪو هڪ تجربو اسان کي ٻڌائي رهيو آهي حقيقي آهي،" ٿريسا ونڊس، آئووا ۾ هڪ ڪمپيوٽري ڪيمسٽ. اسٽيٽ يونيورسٽي ۽ پروجيڪٽ جي اڳواڻي Exascale ڪمپيوٽنگ پروجيڪٽ سان، سيپٽمبر ۾ C&EN کي ٻڌايو.Exascale ڪمپيوٽرن تي هلندڙ سموليشنز ڪيمياسٽن کي نئين ايندھن جا ذريعا ايجاد ڪرڻ ۽ نئين موسمياتي لچڪدار مواد کي ڊزائين ڪرڻ ۾ مدد ڪري سگھن ٿا.
سڄي ملڪ ۾، مينلو پارڪ، ڪيليفورنيا ۾، SLAC نيشنل ايڪليٽر ليبارٽري انسٽال ٿي رهي آهيLinac Coherent Light Source (LCLS) ۾ سپر کول اپ گريڊجيڪا ڪيمسٽن کي اجازت ڏئي سگهي ٿي ته هو ايٽم ۽ اليڪٽران جي انتهائي تيز دنيا ۾ وڌيڪ اونهائي ۾.اها سهولت 3 ڪلوميٽر لڪير ايڪسيليٽر تي ٺاهي وئي آهي، جنهن جا حصا مائع هيليم سان 2 K تائين کوليا ويندا آهن، هڪ قسم جو سپر برائيٽ، سپر فاسٽ لائٽ سرچشمو 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، جنهن انهن کي ڪيترن ئي عملن کي ڏسڻ جي قابل بڻايو آهي، جهڙوڪ ڪيميائي بانڊ ٺهڻ ۽ فوٽوسنٿيٽڪ اينزائمز ڪم ڪرڻ.”هڪ فيمٽو سيڪنڊ فليش ۾، توهان ڏسي سگهو ٿا ته ايٽم بيٺا آهن، اڪيلو ايٽمي بانڊ ٽوڙي رهيا آهن،“ ليورا ڊريسهاس-ماريس، هڪ مواد سائنسدان، اسٽينفورڊ يونيورسٽي ۽ SLAC ۾ گڏيل ملاقاتن سان، جولاء ۾ C&EN کي ٻڌايو.LCLS ۾ اپ گريڊ پڻ سائنسدانن کي ايڪس ريز جي توانائي کي بهتر طور تي ترتيب ڏيڻ جي اجازت ڏيندو جڏهن نئين صلاحيتون ايندڙ سال جي شروعات ۾ دستياب ٿي وينديون.
ڪريڊٽ: SLAC نيشنل ايڪليٽر ليبارٽري
SLAC نيشنل ايڪسيليٽر ليبارٽري جي ايڪس-ري ليزر مينلو پارڪ، ڪيليفورنيا ۾ 3 ڪلوميٽر لڪير ايڪسيليٽر تي ٺهيل آهي.
هن سال، سائنسدانن اهو پڻ ڏٺو ته ڊگهي انتظار جيمس ويب اسپيس ٽيلي اسڪوپ (JWST) کي ظاهر ڪرڻ لاء ڪيترو طاقتور ٿي سگهي ٿو.اسان جي ڪائنات جي ڪيميائي پيچيدگي.ناسا ۽ ان جا ڀائيوار- يورپي اسپيس ايجنسي، ڪينيڊين خلائي ايجنسي، ۽ اسپيس ٽيلي اسڪوپ سائنس انسٽيٽيوٽ- اڳ ۾ ئي درجنين تصويرون جاري ڪري چڪا آهن، اسٽيلر نيبولا جي شاندار تصويرن کان وٺي قديم ڪهڪشائن جي ابتدائي آڱرين جي نشانن تائين.10 بلين ڊالر جي انفراريڊ دوربين کي سائنسي اوزارن جي سوٽ سان سجايو ويو آهي جيڪو اسان جي ڪائنات جي عميق تاريخ کي ڳولڻ لاءِ ٺهيل آهي.ٺاهڻ ۾ ڏهاڪن کان، JWST اڳ ۾ ئي پنهنجي انجنيئرن جي اميدن کي ختم ڪري چڪو آهي هڪ ڦوڪندڙ ڪهڪشان جي تصوير کي ڇڪيندي جيئن اهو 4.6 بلين سال اڳ ظاهر ٿيو، آڪسيجن، نيون ۽ ٻين ايٽمن جي اسپيڪٽرو اسڪوپي نشانين سان مڪمل.سائنسدانن ٻاڦ وارا بادل ۽ ٿڌ جي نشانين کي پڻ ماپيو هڪ exoplanet تي، ڊيٽا مهيا ڪري ٿو جيڪو astrobiologists کي زمين کان ٻاهر ممڪن طور تي رهڻ لائق دنيا جي ڳولا ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.
پوسٽ ٽائيم: فيبروري-07-2023