Amûrên girseyî di sala 2022-an de kîmya mezin pêş xistin
Komên daneyan ên girs û amûrên mezin alîkariya zanyaran kirin ku îsal li ser kîmyayê bi astek mezin mijûl bibin.
jiAriana Remmel
Kred: Li ORNL Tesîsa Hêza Hêza Pêşveçûnê ya Oak Ridge
Superkomputera Frontier li Laboratoriya Neteweyî ya Oak Ridge yekem e ji nifşek nû ya makîneyan ku dê alîkariya kîmyazan bike ku li ser simulasyonên molekulî yên ku ji berê tevlihevtir in bigirin.
Zanyaran di sala 2022-an de bi amûrên pir mezin vedîtinên mezin çêkirin. Li ser meyla nû ya îstîxbarata sûnî ya jêhatî ya kîmyewî ava kirin, lêkolîner gavên mezin avêtin, fêrî komputeran kirin ku strukturên proteînan li ser astek nedîtî pêşbîn bikin.Di Tîrmehê de, pargîdaniya xwedan Alphabet DeepMind databasek ku strukturên wê vedihewîne weşandhema hema hemî proteînên naskirî-200 mîlyon-zêde proteînên kesane yên ji zêdetirî 100 mîlyon celeb - wekî ku ji hêla algorîtmaya fêrbûna makîneyê AlphaFold ve hatî pêşbînî kirin.Dûv re, di meha Mijdarê de, pargîdaniya teknolojiyê Meta pêşkeftina xwe di teknolojiya pêşbîniya proteînê de bi algorîtmayek AI-ê ya bi navêESMFold.Di lêkolînek pêş-çapkirinê de ku hîna-peer-peer-peer-vekolînek nehatiye kirin, lêkolînerên Meta ragihand ku algorîtmaya wan a nû wekî AlphaFold ne rast e lê zûtir e.Leza zêde tê vê wateyê ku lêkolîner dikarin tenê di 2 hefteyan de 600 mîlyon avahî texmîn bikin (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
Biyologên li Dibistana Bijîjkî ya Zanîngeha Washington (UW) alîkariyê dikinîmkanên biyokîmyayî yên komputeran ji şablonê xwezayê wêdetir berfireh bikinbi hînkirina makîneyên ku ji nû ve proteînên xwerû pêşniyar dikin.David Baker a UW û ekîba wî amûrek nû ya AI-yê afirand ku dikare proteînan bi rêgezên ducarî li ser pêşniyarên hêsan çêtir bike an jî bi dagirtina valahiyên di navbera beşên hilbijartî yên avahiyek heyî de sêwirîne.Zanist2022, DOI:10.1126/science.abn2100).Tîm di heman demê de bernameyek nû, ProteinMPNN, dest pê kir, ku dikare ji şeklên 3D yên sêwirandî û kombûnên pir bine yekeyên proteînê dest pê bike û dûv re rêzikên asîda amînî yên ku ji bo çêkirina wan bi bandor hewce ne diyar bike (Zanist2022, DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964).Van algorîtmayên biyokîmyayî yên jêhatî dikarin ji zanyaran re bibin alîkar ku nexşeyên ji bo proteînên çêkirî yên ku dikarin di biyomaterial û dermanên nû de werin bikar anîn çêbikin.
Kred: Ian C. Haydon / Enstîtuya UW ji bo Sêwirana Proteînê
Algorîtmayên fêrbûna makîneyê ji zanyaran re dibe alîkar ku proteînên nû bi fonksiyonên taybetî di hişê xwe de xeyal bikin.
Her ku ambargoyên kîmyazanên hesabker mezin dibin, komputerên ku ji bo simulasyona cîhana molekulî têne bikar anîn jî zêde dibin.Li Laboratoriya Neteweyî ya Oak Ridge (ORNL), kîmyazan nihêrîna yekem li yek ji superkomputerên herî hêzdar ên ku heya niha hatine çêkirin dîtin.Superkomputera exascale ya ORNL, Frontier, di nav makîneyên yekem de ye ku di çirkeyê de zêdetirî 1 quintillion operasyonên herikîn hesab dike, yekîneyek jimarvanî ya hesabker.Ew leza kompîturê bi qasî sê qatan zûtir ji şampiyonê serdest, superkomputer Fugaku li Japonyayê ye.Di sala pêş de, du laboratîfên din ên neteweyî plan dikin ku li Dewletên Yekbûyî komputerên exascale debut bikin.Hêza komputerê ya mezin a van makîneyên herî pêşkeftî dê bihêle kîmyazan pergalên molekulî yên hê mezintir û di demên dirêj de simule bikin.Daneyên ku ji wan modelan hatine berhev kirin dikarin ji lêkolîneran re bibin alîkar ku sînorên ku di kîmyayê de mimkun e derbas bikin bi tengkirina valahiya di navbera reaksiyonên di flaskekê de û simulasyonên virtual ku ji bo modela wan têne bikar anîn."Em di nuqteyekê de ne ku em dikarin bi rastî dest bi pirskirina pirsan bikin ka ew çi ye ku ji metodên me an modelên me yên teorîk wenda ye ku dê me nêzikî tiştê ku ceribandinek ji me re dibêje rast e," Theresa Windus, kîmyazanek hesabker li Iowa. Zanîngeha Dewletê û projeyê bi Projeya Computing Exascale re, di Îlonê de ji C&EN re got.Simulasyonên ku li ser komputerên exascale têne xebitandin dikarin bibin alîkar ku kîmyazan çavkaniyên sotemeniyê yên nû îcad bikin û materyalên nû yên berxwedêr ên avhewa sêwirînin.
Li seranserê welêt, li Menlo Park, California, Laboratoriya Lezker a Neteweyî ya SLAC saz dike.nûvekirinên supercool berbi Çavkaniya Ronahiya Hevgirtî ya Linac (LCLS)ku dikare rê bide kîmyazan ku kûrtir li cîhana ultralez a atom û elektronan binihêrin.Dezgeh li ser lezkerek xêzikî ya 3 km hatiye çêkirin, ku beşên wê bi helyuma şil heya 2 K têne sar kirin, da ku celebek çavkaniyek ronahiyê ya superbirûsk û bilez a bi navê lazera elektronên azad-tîrêjên X (XFEL) hilberîne.Kîmyazanan pêlên hêzdar ên amûran bikar anîne da ku fîlimên molekulî çêbikin ku hiştiye ku wan li pir pêvajoyên temaşe bikin, wek avakirina girêdanên kîmyewî û enzîmên fotosentetîk ên ku dixebitin.Leora Dresselhaus-Marais, zanyarê materyalê ku li Zanîngeha Stanford û SLAC-ê randevûyên hevpar pêk tîne, di Tîrmehê de ji C&EN re got, "Di çirûskek femtosecondê de, hûn dikarin bibînin ku atoman sekinîne, girêdanên atomî yên yekane dişikênin."Nûvekirinên LCLS dê di heman demê de rê bide zanyaran ku enerjiyên tîrêjên X-ê baştir guhezînin dema ku kapasîteyên nû di destpêka sala pêş de peyda bibin.
Kred: SLAC Laboratory Accelerator Neteweyî
Lazera rontgenê ya Laboratoriya Lezker a Neteweyî ya SLAC li ser lezkerek xêzek 3 km li Menlo Park, California, hatî çêkirin.
Îsal, zanyaran her weha dît ku Teleskopa Fezayê James Webb (JWST) ya ku dirêj li bendê bû, dikare ji bo eşkerekirinatevliheviya kîmyewî ya gerdûna me.NASA û hevkarên wê - Ajansa Fezayê ya Ewropî, Ajansa Fezayê ya Kanada, û Enstîtuya Zanistî ya Teleskopê ya Fezayê - berê bi dehan wêne weşandine, ji portreyên nebulan ên stêrkan heta şopa tiliyên hêmanên galaksiyên kevnar.Teleskopa înfrasor a 10 mîlyar dolarî bi komek amûrên zanistî ve hatiye xemilandin ku ji bo lêkolîna dîroka kûr a gerdûna me hatine çêkirin.Bi dehsalan di çêkirinê de, JWST jixwe hêviyên endezyarên xwe bi dest xistiye bi kişandina wêneyek galaksiyek zirav ku 4,6 mîlyar sal berê xuya bû, bi nîşanên spektroskopî yên oksîjen, neon û atomên din.Zanyaran her weha îmzayên ewrên hilmayî û tama li ser gerstêrkek exopîpî pîvandin, û daneyan peyda dikin ku dikarin alîkariya astrobiologan bikin ku li cîhanên ku potansiyel lê dijîn li dervayî Erdê bigerin.
Dema şandinê: Feb-07-2023