ግዙፍ መሳሪያዎች በ2022 ትልቅ ኬሚስትሪን አሻሽለዋል ግዙፍ የውሂብ ስብስቦች እና ግዙፍ መሳሪያዎች ሳይንቲስቶች በዚህ አመት ኬሚስትሪን በትልቅ ደረጃ እንዲረዱ ረድተዋል

ግዙፍ መሳሪያዎች በ2022 ትልቅ ኬሚስትሪ አሻሽለዋል

ግዙፍ የመረጃ ስብስቦች እና ግዙፍ መሳሪያዎች ሳይንቲስቶች በዚህ አመት ኬሚስትሪ በከፍተኛ ደረጃ እንዲዳብሩ ረድተዋል

በአሪያና ሬሜል

ክሬዲት፡ የኦክ ሪጅ ሊደርሺፕ ኮምፒውቲንግ ፋሲሊቲ በORNL

በኦክ ሪጅ ብሔራዊ ላብራቶሪ የሚገኘው የፍሬንተር ሱፐር ኮምፒውተር ኬሚስቶች ከመቼውም ጊዜ በበለጠ ውስብስብ የሆኑ ሞለኪውላዊ ማስመሰያዎችን እንዲወስዱ የሚያግዙ አዲስ ትውልድ ማሽኖች የመጀመሪያው ነው።

ሳይንቲስቶች በ2022 ከፍተኛ መጠን ያላቸውን መሳሪያዎች በመጠቀም ትላልቅ ግኝቶችን አድርገዋል። በቅርብ ጊዜ በኬሚካል ብቃት ባለው አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ አዝማሚያ ላይ በመመስረት ተመራማሪዎች ከፍተኛ እድገት አሳይተዋል፣ ኮምፒውተሮች ታይቶ ​​በማይታወቅ ደረጃ የፕሮቲን አወቃቀሮችን እንዲተነብዩ አስተምረዋል። ​​በሐምሌ ወር፣ የአልፋቤት ባለቤት የሆነው ዲፕማይንድ ኩባንያ የ…ሁሉም ማለት ይቻላል የሚታወቁ ፕሮቲኖች—ከ100 ሚሊዮን በላይ ዝርያዎች የተውጣጡ ከ200 ሚሊዮን በላይ ፕሮቲኖች — በማሽን መማሪያ አልጎሪዝም አልፋፎልድ እንደተነበየው። ከዚያም በኖቬምበር ወር፣ የቴክኖሎጂ ኩባንያው ሜታ በፕሮቲን ትንበያ ቴክኖሎጂ ውስጥ ያለውን እድገት በAI ስልተ ቀመር አሳይቷል።ኢኤስኤምፎልድእስካሁን ድረስ በፔር-ብቻ ያልተገመገመ የቅድመ-ህትመት ጥናት ላይ፣ የሜታ ተመራማሪዎች አዲሱ ስልተ ቀመራቸው እንደ አልፋፎልድ ትክክለኛ ባይሆንም ፈጣን እንደሆነ ዘግበዋል። የጨመረው ፍጥነት ተመራማሪዎቹ በሁለት ሳምንታት ውስጥ ብቻ 600 ሚሊዮን መዋቅሮችን መተንበይ እንደሚችሉ አመልክቷል (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).

የዋሽንግተን ዩኒቨርሲቲ (UW) የሕክምና ትምህርት ቤት የባዮሎጂ ባለሙያዎች እየረዱ ነውየኮምፒዩተሮችን የባዮኬሚካላዊ አቅም ከተፈጥሮ አብነት በላይ ማስፋትማሽኖችን ከባዶ ሆነው ብጁ ፕሮቲኖችን እንዲያቀርቡ በማስተማር። የዩደብሊው ዴቪድ ቤከር እና ቡድኑ በቀላል ጥያቄዎች ላይ ደጋግሞ በማሻሻል ወይም በተመረጡት ነባር መዋቅሮች ክፍሎች መካከል ያለውን ክፍተት በመሙላት ፕሮቲኖችን መንደፍ የሚችል አዲስ የAI መሳሪያ ፈጥረዋል (ሳይንስ2022፣ DOI:10.1126/science.abn2100) ቡድኑ በተጨማሪም አዲስ ፕሮግራመር፣ ፕሮቲኖፒኤንኤን (ProteinMPNN) የተባለ አዲስ ፕሮግራም ይፋ አድርጓል፣ ይህም ከብዙ የፕሮቲን ንዑስ ክፍሎች የተነደፉ ባለ 3-ልኬት ቅርጾችን እና ስብስቦችን በመጀመር እና ከዚያም በብቃት ለመስራት የሚያስፈልጉትን የአሚኖ አሲድ ቅደም ተከተሎች መወሰን ይችላል (ሳይንስ2022፣ DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964) እነዚህ ባዮኬሚካል አዋቂ ስልተ ቀመሮች ሳይንቲስቶች በአዳዲስ ባዮማቴሪያሎች እና በመድኃኒት ምርቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ አርቲፊሻል ፕሮቲኖችን ንድፍ በመገንባት ረገድ ሊረዱ ይችላሉ።

ክሬዲት፡ ኢያን ሲ. ሃይደን/ዩደብሊው የፕሮቲን ዲዛይን ተቋም

የማሽን መማሪያ ስልተ ቀመሮች ሳይንቲስቶች የተወሰኑ ተግባራትን በአእምሯቸው ይዘው አዳዲስ ፕሮቲኖችን እንዲያልሙ እየረዱ ነው።

የኮምፒውተር ኬሚስቶች ምኞት እያደገ ሲሄድ፣ የሞለኪውላር ዓለምን ለማስመሰል የሚያገለግሉ ኮምፒውተሮችም እንዲሁ እየጨመሩ መጥተዋል። በኦክ ሪጅ ብሔራዊ ላቦራቶሪ (ORNL)፣ ኬሚስቶች እስካሁን ከተገነቡት እጅግ ኃይለኛ ሱፐር ኮምፒውተሮች አንዱን ለመጀመሪያ ጊዜ ተመልክተዋል።የኦርኤንኤል ኤዛስካሌ ሱፐር ኮምፒውተር፣ ፍሮንቲየር, በሰከንድ ከ1 ኩንቲሊዮን በላይ ተንሳፋፊ ስራዎችን ያሰላሉ የመጀመሪያዎቹ ማሽኖች አንዱ ሲሆን ይህም የኮምፒውተር ስሌት አሃድ ነው። ያ የኮምፒውተር ፍጥነት ከአሁኑ ሻምፒዮን ከሆነው ከጃፓን ሱፐር ኮምፒውተር ፉጋኩ በሦስት እጥፍ ይበልጣል። በሚቀጥለው ዓመት፣ ሁለት ተጨማሪ ብሔራዊ ላቦራቶሪዎች በአሜሪካ ውስጥ የኤሳኬል ኮምፒውተሮችን ለማስጀመር አቅደዋል። የእነዚህ ዘመናዊ ማሽኖች የኮምፒውተር ኃይል ከመጠን በላይ መሆኑ ኬሚስቶች የበለጠ ትላልቅ ሞለኪውላዊ ስርዓቶችን እና ረዘም ላለ ጊዜ እንዲመስሉ ያስችላቸዋል። ከእነዚህ ሞዴሎች የተሰበሰበው መረጃ ተመራማሪዎች በብልቃጥ ውስጥ ባሉት ምላሾች እና እነሱን ለመቅረጽ በሚውሉት ምናባዊ ማስመሰያዎች መካከል ያለውን ክፍተት በማጥበብ በኬሚስትሪ ውስጥ ምን ሊሆን እንደሚችል ወሰን እንዲገፉ ሊረዳቸው ይችላል። “አንድ ሙከራ እውነተኛ መሆኑን የሚነግረንን ነገር የበለጠ የሚያቀርቡንን የቲዎሬቲካል ዘዴዎቻችን ወይም ሞዴሎቻችን ምን እንደጎደለ በትክክል መጠየቅ የምንጀምርበት ደረጃ ላይ ደርሰናል” ሲሉ በአዮዋ ስቴት ዩኒቨርሲቲ የኮምፒውተር ኬሚስት እና የኤሳኬል ኮምፒውቲንግ ፕሮጀክት የፕሮጀክት መሪ የሆኑት ቴሬዛ ዊንደስ በሴፕቴምበር ወር ለሲ&EN ተናግረዋል። በኤዛስኬል ኮምፒውተሮች ላይ የሚሠሩ ማስመሰያዎች ኬሚስቶች አዳዲስ የነዳጅ ምንጮችን እንዲፈጥሩ እና አዲስ ለአየር ንብረት መቋቋም የሚችሉ ቁሳቁሶችን እንዲነድፉ ሊረዷቸው ይችላሉ።

በመላ አገሪቱ፣ በሜኖ ፓርክ፣ ካሊፎርኒያ፣ የSLAC ብሔራዊ የፍጥነት ላብራቶሪ እየተጫነ ነውወደ ሊናክ ኮሄረንት የብርሃን ምንጭ (LCLS) እጅግ በጣም አሪፍ ማሻሻያዎችይህም ኬሚስቶች እጅግ በጣም ፈጣን የሆነውን የአቶሞች እና የኤሌክትሮኖች ዓለም በጥልቀት እንዲመለከቱ ያስችላቸዋል። ተቋሙ የተገነባው በ3 ኪ.ሜ መስመራዊ አክስሌተር ላይ ሲሆን ክፍሎቹ እስከ 2 ኪ.ሜ ድረስ በፈሳሽ ሂሊየም ይቀዘቅዛሉ፣ ይህም ኤክስሬይ ነፃ-ኤሌክትሮን ሌዘር (XFEL) የሚባል እጅግ በጣም ጥሩ እና እጅግ በጣም ፈጣን የብርሃን ምንጭ ለማምረት ነው። ኬሚስቶች የመሳሪያዎቹን ኃይለኛ ምቶች ሞለኪውላዊ ፊልሞችን ለመስራት እንደ ኬሚካል ቦንዶች መፈጠር እና ፎቶሲንተቲክ ኢንዛይሞች መስራት ያሉ በርካታ ሂደቶችን እንዲመለከቱ አስችሏቸዋል። “በፌምቶሴኮንድ ብልጭታ ውስጥ አቶሞች ቀጥ ብለው ሲቆሙ፣ አንድ የአቶሚክ ቦንዶች ሲሰበሩ ማየት ይችላሉ” ሲሉ በስታንፎርድ ዩኒቨርሲቲ እና በSLAC የጋራ ቀጠሮ ያላቸው የቁሳቁስ ሳይንቲስት የሆኑት ሊዮራ ድሬሴልሃውስ-ማራይስ በሐምሌ ወር ለሲ&EN ተናግረዋል። ወደ LCLS የተደረገው ማሻሻያ ሳይንቲስቶች አዲሶቹ ችሎታዎች በሚቀጥለው ዓመት መጀመሪያ ላይ ሲገኙ የኤክስሬይ ኃይልን በተሻለ ሁኔታ እንዲያስተካክሉ ያስችላቸዋል።

ክሬዲት፡ SLAC ብሔራዊ የፍጥነት ላብራቶሪ

የSLAC ብሔራዊ የፍጥነት መቆጣጠሪያ ላቦራቶሪ ኤክስሬይ ሌዘር በካሊፎርኒያ ሜኖ ፓርክ ውስጥ በ3 ኪ.ሜ መስመራዊ አክሰለር ላይ ተገንብቷል።

በዚህ ዓመት ሳይንቲስቶች ለረጅም ጊዜ ሲጠበቅ የነበረው የጄምስ ዌብ የጠፈር ቴሌስኮፕ (JWST) ምን ያህል ኃይለኛ እንደሆነ ተመልክተዋል፤ ይህም ይፋ ለማድረግ ምን ያህል ኃይለኛ እንደሆነም ተመልክተዋል።የአጽናፈ ዓለማችን የኬሚካል ውስብስብነትናሳ እና አጋሮቹ - የአውሮፓ የጠፈር ኤጀንሲ፣ የካናዳ የጠፈር ኤጀንሲ እና የጠፈር ቴሌስኮፕ ሳይንስ ተቋም - ከዋክብት ኔቡላዎች አስደናቂ የቁም ስዕሎች እስከ ጥንታዊ ጋላክሲዎች ኤለመንታዊ የጣት አሻራዎች ድረስ በደርዘን የሚቆጠሩ ምስሎችን አውጥተዋል። 10 ቢሊዮን ዶላር የሚያወጣው የኢንፍራሬድ ቴሌስኮፕ የአጽናፈ ዓለማችንን ጥልቅ ታሪክ ለመዳሰስ በተዘጋጁ ሳይንሳዊ መሳሪያዎች ስብስብ የተጌጠ ነው። አስርት ዓመታት በተሰራበት ጊዜ፣ JWST ከ4.6 ቢሊዮን ዓመታት በፊት የታየችውን የሚሽከረከር ጋላክሲ ምስል በማንሳት ከመሐንዲሶቹ የሚጠበቀውን በልጦ ተገኝቷል፣ ይህም የኦክስጅን፣ የኒዮን እና የሌሎች አቶሞች ስፔክትሮስኮፒክ ፊርማዎችን ያካትታል። ሳይንቲስቶች በውጫዊ ፕላኔት ላይ የእንፋሎት ደመናዎችን እና ጭጋግ ፊርማዎችን ለክተዋል፣ ይህም አስትሮባዮሎጂስቶች ከምድር በላይ ሊኖሩ የሚችሉ ዓለማትን እንዲፈልጉ የሚያግዝ መረጃ በማቅረብ ነው።