Uirlisí ollmhóra chun cinn sa cheimic mhór in 2022
Chuidigh tacair sonraí ollmhóra agus ionstraimí ollmhóra le heolaithe dul i ngleic le ceimic ar scála ollmhór i mbliana
leAriana Remmel
Creidmheas: Áis Ríomhaireachta Ceannaireachta Oak Ridge ag ORNL
Is é an t-ollríomhaire Frontier ag Saotharlann Náisiúnta Oak Ridge an chéad cheann de ghlúin nua meaisíní a chabhróidh le poitigéirí dul i mbun insamhaltaí móilíneacha atá níos casta ná riamh.
Rinne eolaithe fionnachtana móra le huirlisí sármhaithe in 2022. Ag tógáil ar an treocht le déanaí maidir le hintleachta saorga atá inniúil go ceimiceach, rinne taighdeoirí dul chun cinn mór, ag múineadh ríomhairí chun struchtúir próitéine a thuar ar scála nach bhfacthas riamh roimhe.I mí Iúil, d'fhoilsigh an chuideachta faoi úinéireacht Aibítir DeepMind bunachar sonraí ina raibh struchtúir nabeagnach gach próitéin atá ar eolas—200 milliún-móide próitéiní aonair ó níos mó ná 100 milliún speiceas — mar atá tuartha ag an algartam meaisínfhoghlama AlphaFold.Ansin, i mí na Samhna, léirigh an chuideachta ardteicneolaíochta Meta a dhul chun cinn i dteicneolaíocht tuar próitéine le algartam AI ar a dtugtarESMFold.I staidéar réamhchló nach bhfuil piarmheasúnú déanta fós, thuairiscigh taighdeoirí Meta nach bhfuil a n-algartam nua chomh cruinn le AlphaFold ach go bhfuil sé níos tapúla.Chiallaigh an luas méadaithe go bhféadfadh na taighdeoirí 600 milliún struchtúr a thuar i díreach 2 sheachtain (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
Tá bitheolaithe i Scoil an Leighis Ollscoil Washington (UW) ag cabhrúcumais bhithcheimiceach ríomhairí a leathnú thar theimpléad an dúlratrí mheaisíní a mhúineadh chun próitéiní ordaithe a mholadh ón tús.Chruthaigh David Baker ó UW agus a fhoireann uirlis AI nua ar féidir leo próitéiní a dhearadh trí leideanna simplí a fheabhsú go atriallach nó trí na bearnaí idir codanna roghnaithe de struchtúr atá ann cheana a líonadh (Eolaíocht2022, DOI:10.1126/eolaíocht.abn2100).Chuir an fhoireann clár nua debuted freisin, ProteinMPNN, ar féidir tús a chur le cruthanna 3D deartha agus tionóil fho-aonaid ilphróitéine agus ansin na seichimh aimínaigéad a theastaíonn chun iad a dhéanamh go héifeachtach a chinneadh (Eolaíocht2022, DOI:10.1126/eolaíocht.add2187;10.1126/eolaíocht.add1964).D’fhéadfadh na halgartaim éirimiúla bithcheimiceacha seo cabhrú le heolaithe treoirphlean a chruthú do phróitéiní saorga a d’fhéadfaí a úsáid i mbithábhair agus i gcógaisíocht nua.
Creidmheas: Ian C. Haydon/Institiúid UW um Dhearadh Próitéin
Tá halgartaim meaisínfhoghlama ag cuidiú le heolaithe próitéiní nua a bhrionglóid le feidhmeanna sonracha i gcuimhne.
De réir mar a fhásann uaillmhianta na gceimiceoirí ríomhaireachtúla, is amhlaidh atá na ríomhairí a úsáidtear chun an domhan móilíneach a insamhladh.Ag Saotharlann Náisiúnta Oak Ridge (ORNL), fuair poitigéirí an chéad radharc ar cheann de na sárríomhairí is cumhachtaí a tógadh riamh.Sárríomhaire exascale ORNL, Frontier, i measc na gcéad meaisíní chun níos mó ná 1 quintillion oibríocht snámh in aghaidh an tsoicind a ríomh, aonad uimhríochtúil ríomhaireachtúil.Tá an luas ríomhaireachta sin tuairim is trí huaire chomh tapa leis an gcraobh ceannais, an sár-ríomhaire Fugaku sa tSeapáin.Sa bhliain seo chugainn, tá sé beartaithe ag dhá shaotharlann náisiúnta eile ríomhairí exasscale a thosú sna SA.Cuirfidh cumhacht ríomhaireachta thar a bheith mór ar na meaisíní úrscothacha seo ar chumas na gceimiceálaithe córais mhóilíneacha níos mó fós a insamhail agus ar scálaí ama níos faide.D'fhéadfadh na sonraí a bhailítear ó na samhlacha sin cabhrú le taighdeoirí teorainneacha an méid is féidir sa cheimic a bhrú tríd an mbearna idir na frithghníomhartha i bhfleascán agus na insamhaltaí fíorúla a úsáidtear chun iad a shamhaltú a laghdú.“Táimid ag pointe inar féidir linn tosú ag cur ceisteanna i ndáiríre faoi cad atá ar iarraidh ónár modhanna teoiriciúla nó samhlacha a thabharfadh níos gaire dúinn don rud atá fíor i dturgnamh,” Theresa Windus, poitigéir ríomhaireachtúil ag Iowa. Dúirt Ollscoil Stáit agus ceannaire tionscadail leis an Exascale Computing Project, le C&EN i mí Mheán Fómhair.D'fhéadfadh ionsamhlúcháin a reáchtáiltear ar ríomhairí exasscale cuidiú le poitigéirí foinsí breosla núíosacha a chumadh agus ábhair nua atá athléimneach ó thaobh aeráide de a dhearadh.
Ar fud na tíre, i bPáirc Menlo, California, tá Saotharlann Luasaire Náisiúnta SLAC á shuiteáiluasghráduithe supercool chuig Foinse Solais Comhleanúnach Linac (LCLS)a d'fhéadfadh ligean do cheimiceoirí piaraí níos doimhne isteach i ndomhan ultrafast na n-adamh agus na leictreon.Tá an áis tógtha ar luasaire líneach 3 km, a fhuaraítear codanna de le héiliam leacht síos go 2 K, chun cineál foinse solais sárgheal, sárluath ar a dtugtar léasair X-ghathach saor-leictreon (XFEL) a tháirgeadh.Bhain poitigéirí úsáid as bíoga cumhachtacha na n-ionstraimí chun scannáin mhóilíneacha a dhéanamh a chuir ar a gcumas féachaint ar phróisis iomadúla, ar nós bannaí ceimiceacha ag foirmiú agus einsímí fótaisintéiseacha ag dul ag obair.“I splanc femtosecond, is féidir leat adaimh a fheiceáil gan stad, bannaí adamhacha aonair ag briseadh,” a dúirt Leora Dresselhaus-Marais, eolaí ábhar le comhcheapacháin in Ollscoil Stanford agus SLAC, le C&EN i mí Iúil.Cuirfidh na huasghráduithe ar LCLS ar chumas eolaithe freisin fuinneamh X-ghathanna a fheabhsú nuair a bheidh na hacmhainní nua ar fáil go luath an bhliain seo chugainn.
Creidmheas: Saotharlann Luasaire Náisiúnta SLAC
Tá léasair X-gha Saotharlainne Luasaire Náisiúnta SLAC tógtha ar luasaire líneach 3 km i bPáirc Menlo, California.
I mbliana, chonaic eolaithe chomh maith cé chomh cumhachtach agus a d’fhéadfadh Teileascóp Spáis James Webb (JWST) a raibh súil leis le fada a bheith chun ancastacht cheimiceach ár gcruinne.Tá neart íomhánna eisithe cheana féin ag NASA agus a chomhpháirtithe - Gníomhaireacht Spáis na hEorpa, Gníomhaireacht Spáis Cheanada, agus Institiúid Eolaíochta Teileascóp Spáis -, ó phortráidí iontacha de réaltnéalta réaltbhuíonta go méarloirg eiliminteacha réaltraí ársa.Tá an teileascóp infridhearg $10 billiún leagtha amach le sraitheanna d'ionstraimí eolaíocha atá deartha chun stair dhomhain ár gcruinne a iniúchadh.Le blianta fada anuas, tá an JWST tar éis éirí níos fearr ná ionchais a chuid innealtóirí trí íomhá de réaltra guairneáin a tharraingt mar a bhí sé 4.6 billiún bliain ó shin, agus sínithe speictreascópacha ocsaigine, neon agus adaimh eile ann.Thomhais na heolaithe sínithe scamaill gheala agus chollaí ar eisphláinéad, ag soláthar sonraí a d'fhéadfadh cabhrú le réalteolaithe cuardach a dhéanamh ar dhomhan a d'fhéadfadh a bheith ináitrithe lasmuigh den Domhan.
Am poist: Feb-07-2023