Qalab aad u weyn ayaa horumariyay kimistariga weyn sanadka 2022
Xogta waaweyn iyo aaladaha waaweyn ayaa ka caawiyay saynisyahannada inay si weyn wax uga qabtaan kiimikada sanadkan
byAriana Remmel
Deynta: Xarunta Xisaabinta Hoggaanka Oak Ridge ee ORNL
Kombuyuutarka Frontier ee ku jira Shaybaarka Qaranka ee Oak Ridge waa kii ugu horreeyay ee jiil cusub oo mashiinno ah oo ka caawin doona kiimikooyinka inay qaataan jilitaanka molecular-ka oo ka adag sidii hore.
Saynisyahannadu waxay sameeyeen daahfurro waaweyn iyagoo adeegsanaya qalab aad u sarreeya sannadkii 2022. Iyada oo laga duulayo isbeddelka dhowaan ee sirdoonka macmalka ah ee awoodda kiimikada leh, cilmi-baarayaashu waxay sameeyeen horumar weyn, iyagoo baray kombiyuutarrada inay saadaaliyaan qaab-dhismeedka borotiinka si aan horay loo arag. Bishii Luulyo, shirkadda DeepMind ee ay leedahay Alphabet ayaa daabacday xog ururin ka kooban qaab-dhismeedkaku dhawaad dhammaan borotiinnada la yaqaan—200 milyan oo borotiinno shaqsiyeed ah oo ka badan 100 milyan oo nooc — sida uu saadaaliyay algorithm-ka barashada mashiinka AlphaFold. Kadib, bishii Nofeembar, shirkadda farsamada ee Meta waxay muujisay horumarkeeda tignoolajiyada saadaasha borotiinka iyadoo adeegsanaysa algorithm AI ah oo la yiraahdoESMFoldDaraasad horudhac ah oo aan weli dib loo eegin asaaga, cilmi-baarayaasha Meta waxay ku sheegeen in algorithm-kooda cusub uusan sax ahayn sida AlphaFold laakiin uu ka dhakhso badan yahay. Xawaaraha kordhay wuxuu la macno yahay in cilmi-baarayaashu ay saadaalin karaan 600 milyan oo qaab-dhismeed 2 toddobaad gudahood (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
Khubarada bayoolajiga ee Jaamacadda Washington (UW) School of Medicine ayaa caawinayaballaarinta awoodaha bayoolaji ee kombiyuutarrada oo ka baxsan qaab-dhismeedka dabiiciga ahiyagoo baraya mashiinnada inay soo jeediyaan borotiinno gaar ah oo laga soo bilaabo xoq. David Baker oo ka tirsan UW iyo kooxdiisu waxay sameeyeen qalab cusub oo AI ah oo naqshadeyn kara borotiinno iyagoo si isdaba joog ah u horumarinaya tilmaamaha fudud ama buuxinta farqiga u dhexeeya qaybaha la xushay ee qaab-dhismeedka jira (Sayniska2022, DOI:10.1126/sayniska.abn2100Kooxdu waxay sidoo kale soo bandhigtay barnaamij cusub, ProteinMPNN, kaas oo ka bilaaban kara qaababka 3D ee loogu talagalay iyo isu-imaatinka qaybo badan oo borotiin ah ka dibna go'aamin kara taxanaha amino acid ee loo baahan yahay si loo sameeyo si hufan (Sayniska2022, DOI:10.1126/sayniska.add2187;10.1126/sayniska.add1964). Algorithm-yadan cilmiga bayoolaji ahaan u fiican ayaa ka caawin kara saynisyahannada inay dhisaan naqshado loogu talagalay borotiinnada macmalka ah ee loo isticmaali karo walxaha cusub ee bayoolaji iyo daawooyinka.
Deynta: Ian C. Haydon/Machadka UW ee Naqshadeynta Borotiinka
Algorithms-ka barashada mashiinka ayaa ka caawinaya saynisyahannada inay ku riyoodaan borotiinno cusub iyagoo maskaxda ku haya hawlo gaar ah.
Marka hamiga kiimikada xisaabeedku kordho, sidoo kale kombiyuutarrada loo isticmaalo in lagu daydo adduunka moodeelka. Shaybaarka Qaranka ee Oak Ridge (ORNL), kiimikooyinku waxay markii ugu horreysay arkeen mid ka mid ah kombiyuutarrada ugu awoodda badan abid la dhiso.Kombuyuutarka weyn ee ORNL, Frontier, ayaa bilaabay inuu shaqeeyo., ayaa ka mid ah mashiinnadii ugu horreeyay ee xisaabiya in ka badan 1 quintillion oo hawlgallo sabeynaya ilbiriqsigii, cutub xisaabeed xisaabeed. Xawaaraha xisaabintaas wuxuu saddex jibaar ka dheereeyaa horyaalkii xukunka hayay, Fugaku supercomputer ee Japan. Sannadka soo socda, laba shaybaar oo qaran oo kale ayaa qorsheynaya inay soo saaraan kombiyuutarrada exascale ee Mareykanka. Awoodda kombiyuutarka ee ka weyn ee mashiinnadan casriga ah waxay u oggolaan doontaa kiimikooyinka inay ku daydaan nidaamyada molecular-ka ee ka sii weyn iyo waqtiyo dheer. Xogta laga soo ururiyay moodooyinkaas waxay ka caawin kartaa cilmi-baarayaasha inay riixaan xuduudaha waxa suurtagalka ah ee kiimikada iyagoo yareynaya farqiga u dhexeeya falcelinta ku jirta dhalada iyo jilitaanka casriga ah ee loo isticmaalo in lagu daydo. "Waxaan joognaa heer aan si dhab ah u bilaabi karno inaan su'aalo ka weydiinno waxa ka maqan hababka aragtiyeed ama moodooyinka naga dhigi lahaa kuwo noo dhow waxa tijaabo noo sheegayso inay dhab tahay," Theresa Windus, oo ah farmashiye xisaabeed oo ka tirsan Jaamacadda Gobolka Iowa iyo hormuudka mashruuca ee Mashruuca Xisaabinta Exascale, ayaa u sheegtay C&EN bishii Sebtembar. Jilitaannada lagu sameeyo kombiyuutarrada esascale waxay ka caawin karaan farmashiistayaasha inay hindisaan ilo shidaal oo cusub iyo inay naqshadeeyaan agab cusub oo u adkaysta cimilada.
Dalka oo dhan, Menlo Park, California, Shaybaarka Xawaaraha Qaranka ee SLAC ayaa rakibayaCasriyeyn aad u fiican oo loo sameeyay Linac Coherent Light Source (LCLS)taas oo u oggolaan karta kiimikooyinka inay si qoto dheer u eegaan adduunka aadka u dhaqsaha badan ee atamka iyo elektaroonada. Xarunta waxaa lagu dhisay xawaare toosan oo 3 km ah, qaybo ka mid ah waxaa lagu qaboojiyaa helium dareere ah ilaa 2 K, si loo soo saaro nooc ka mid ah ilo iftiin oo aad u fiican oo loo yaqaan laser-ka bilaashka ah ee X-ray (XFEL). Kiimikooyinka ayaa adeegsaday garaaca awoodda leh ee qalabka si ay u sameeyaan filimaan molecular ah oo u suurtageliyay inay daawadaan habab badan, sida isku xidhka kiimikada ee sameysmaya iyo enzymes-ka sawir-qaadashada oo shaqeynaya. "Daqiiqad femtosecond ah, waxaad arki kartaa atamka oo taagan, isku xidhka atomiga oo keliya oo jabaya," Leora Dresselhaus-Marais, oo ah saynisyahan agab oo ballan wadajir ah ka haysta Jaamacadda Stanford iyo SLAC, ayaa u sheegtay C&EN bishii Luulyo. Casriyeynta LCLS waxay sidoo kale u oggolaan doontaa saynisyahannada inay si fiican u hagaajiyaan tamarta raajada marka awoodaha cusub la heli karo horraanta sanadka soo socda.
Deynta: Shaybaarka Xawaareeyaha Qaranka ee SLAC
Laser-ka X-ray-ga ee Shaybaarka Xawaaraha Qaranka ee SLAC waxaa lagu dhisay xawaare-xawaare toosan oo 3 km ah oo ku yaal Menlo Park, California.
Sannadkan, saynisyahannadu waxay sidoo kale arkeen sida ay u awood badan tahay Telescope-ka hawada sare ee James Webb (JWST) ee muddada dheer la sugayay si loo shaaciyokakanaanta kiimikada ee caalamkeennaNASA iyo la-hawlgalayaasheeda - Hay'adda Hawada Sare ee Yurub, Hay'adda Hawada Sare ee Kanada, iyo Machadka Sayniska Telescope-ka Hawada Sare - ayaa horey u sii daayay daraasiin sawirro ah, laga bilaabo sawirro dhalaalaya oo nebulae xiddig leh ilaa faraha asaasiga ah ee galaxyada qadiimiga ah. Teleskoobka infrared-ka ah ee $10 bilyan ah waxaa lagu qurxiyey qalab cilmiyeed oo loogu talagalay in lagu sahamiyo taariikhda qoto dheer ee caalamkeenna. Tobanaan sano oo la sameeyay, JWST waxay horey uga gudubtay filashooyinka injineeradeeda iyagoo sawir ka qaaday galax wareegaya sida uu u muuqday 4.6 bilyan oo sano ka hor, oo ay ku jiraan calaamado muuqaal ah oo oksijiin, neon, iyo atomyo kale. Saynisyahannadu waxay sidoo kale cabbireen calaamadaha daruuraha uumiga leh iyo ceeryaamo ku taal meere ka baxsan dhulka, iyagoo bixinaya xog ka caawin karta khubarada cilmiga xiddigiska inay raadiyaan adduunyo la degi karo oo ka baxsan Dhulka.
Waqtiga boostada: Febraayo-07-2023