په ۲۰۲۲ کال کې لویو وسایلو لوی کیمیا ته وده ورکړه لوی ډیټا سیټونه او لوی وسایلو سږکال ساینس پوهانو سره مرسته وکړه چې کیمیا په لویه کچه حل کړي.

په ۲۰۲۲ کال کې لویو وسایلو لوی کیمیا ته وده ورکړه

سږ کال د سترو معلوماتو سیټونو او لویو وسایلو ساینس پوهانو سره د کیمیا په اړه په لویه کچه د مبارزې کې مرسته وکړه

لخواآریانا ریمل

کریډیټ: په ORNL کې د اوک ریج مشرتابه کمپیوټري اسانتیا

د اوک ریج ملي لابراتوار کې د فرنټیر سوپر کمپیوټر د ماشینونو د نوي نسل لومړی دی چې کیمیا پوهانو سره به د مالیکولي سمولیشنونو په اخیستلو کې مرسته وکړي چې د پخوا په پرتله ډیر پیچلي دي.

ساینس پوهانو په ۲۰۲۲ کال کې د لویو وسایلو په مرسته لوی کشفونه وکړل. د کیمیاوي پلوه وړ مصنوعي استخباراتو د وروستي رجحان پر بنسټ، څیړونکو لوی پرمختګونه وکړل، کمپیوټرونو ته یې په بې ساري پیمانه د پروټین جوړښتونو وړاندوینه کول ورزده کړل. په جولای کې، د الفبا ملکیت شرکت ډیپ مائنډ یو ډیټابیس خپور کړ چې پکې د پروټین جوړښتونه شامل وو.تقریبا ټول پیژندل شوي پروټینونه— د ۱۰۰ ملیون څخه زیاتو ډولونو څخه ۲۰۰ ملیون څخه ډیر انفرادي پروټینونه — لکه څنګه چې د ماشین زده کړې الګوریتم الفا فولډ لخوا وړاندوینه شوې. بیا، په نومبر کې، د ټیکنالوژۍ شرکت میټا د پروټین وړاندوینې ټیکنالوژۍ کې خپل پرمختګ د AI الګوریتم سره وښود چې نوم یې دید ESMFold. په یوه مخکې چاپ شوې څیړنه کې چې لا تر اوسه د ملګرو لخوا بیاکتنه شوې نه ده، د میټا څیړونکو راپور ورکړی چې د دوی نوی الګوریتم د الفا فولډ په څیر دقیق نه دی مګر ګړندی دی. د زیاتوالي سرعت پدې معنی دی چې څیړونکي کولی شي یوازې په 2 اونیو کې 600 ملیون جوړښتونه وړاندوینه کړي (bioRxiv 2022، DOI:)۱۰.۱۱۰۱/۲۰۲۲.۰۷.۲۰.۵۰۰۹۰۲).

د واشنګټن پوهنتون (UW) د طب پوهنځي بیولوژیستان مرسته کويد کمپیوټرونو بایو کیمیکل وړتیاوې د طبیعت له نمونې هاخوا پراخې کړئد ماشینونو د زده کړې له لارې چې له سره له سره ځانګړي پروټینونه وړاندیز کړي. د UW ډیویډ بیکر او د هغه ټیم یو نوی AI وسیله رامینځته کړه چې کولی شي پروټینونه ډیزاین کړي یا د ساده اشارو په تکراري ډول ښه کولو سره یا د موجوده جوړښت د ټاکل شویو برخو ترمنځ تشې ډکولو سره (ساینس۲۰۲۲، د امریکا د بهرنیو چارو وزارت:۱۰.۱۱۲۶/ساینس.ابن۲۱۰۰). ټیم یو نوی پروګرام، پروټین ایم پي این این، هم پیل کړ، چې کولی شي د ډیری پروټین فرعي واحدونو ډیزاین شوي درې بعدي شکلونو او غونډو څخه پیل شي او بیا د امینو اسید ترتیبونه وټاکي چې د دوی په اغیزمنه توګه جوړولو لپاره اړین دي (ساینس۲۰۲۲، د امریکا د بهرنیو چارو وزارت:۱۰.۱۱۲۶/ساینس.اډ ۲۱۸۷;۱۰.۱۱۲۶/ساینس.اډ ۱۹۶۴). دا بایو کیمیکل پلوه پوه الګوریتمونه کولی شي ساینس پوهانو سره د مصنوعي پروټینونو لپاره د نقشو په جوړولو کې مرسته وکړي چې په نوي بایومیټریلونو او درملو کې کارول کیدی شي.

کریډیټ: ایان سي هیډون/UW د پروټین ډیزاین انسټیټیوټ

د ماشین زده کړې الګوریتمونه ساینس پوهانو سره مرسته کوي چې د ځانګړو دندو په پام کې نیولو سره نوي پروټینونه په خوب کې وګوري.

لکه څنګه چې د کمپیوټري کیمیا پوهانو هیلې زیاتیږي، نو هغه کمپیوټرونه هم زیاتیږي چې د مالیکولي نړۍ د تقلید لپاره کارول کیږي. په اوک ریج ملي لابراتوار (ORNL) کې، کیمیا پوهانو د یو له خورا پیاوړي سوپر کمپیوټرونو څخه لومړی ځل لیدلی چې تر اوسه جوړ شوی دی.د ORNL د ایکساسکل سوپر کمپیوټر، فرنټیر، د لومړنیو ماشینونو څخه دی چې په هره ثانیه کې له یو کوینټیلیون څخه ډیر د تیرولو عملیات محاسبه کوي، د محاسبې ریاضي یو واحد. د کمپیوټر سرعت د واکمن اتل، په جاپان کې د سوپر کمپیوټر فوګاکو په پرتله شاوخوا درې ځله ګړندی دی. په راتلونکي کال کې، دوه نور ملي لابراتوارونه پلان لري چې په متحده ایالاتو کې د ایکساسکیل کمپیوټرونه پیل کړي. د دې عصري ماشینونو لوی کمپیوټر ځواک به کیمیا پوهانو ته اجازه ورکړي چې حتی لوی مالیکولر سیسټمونه او په اوږد وخت پیمانه تقلید کړي. د دې ماډلونو څخه راټول شوي معلومات کولی شي څیړونکو سره مرسته وکړي چې په کیمیا کې د هغه څه حدود وغځوي چې په فلاسک کې د عکس العملونو او د دوی د ماډل کولو لپاره کارول شوي مجازی سمولیشنونو ترمنځ واټن کم کړي. تیریسا وینډوس، د آیوا سټیټ پوهنتون کې د کمپیوټري کیمیا پوه او د ایکساسکیل کمپیوټري پروژې سره د پروژې مشر، د سپتمبر په میاشت کې C&EN ته وویل. هغه سمولیشنونه چې په ایکساسکل کمپیوټرونو چلیږي کولی شي کیمیا پوهانو سره د سونګ توکو نوي سرچینې اختراع کولو او د اقلیم مقاومت لرونکي نوي موادو ډیزاین کولو کې مرسته وکړي.

په ټول هیواد کې، د کالیفورنیا په مینلو پارک کې، د SLAC ملي سرعت ورکوونکی لابراتوار نصب کويد لیناک همغږه رڼا سرچینې (LCLS) ته سوپرکول اپ گریڈونهدا کولی شي کیمیا پوهانو ته اجازه ورکړي چې د اتومونو او الکترونونو د الټرا فاسټ نړۍ ژوره وګوري. دا تاسیسات په 3 کیلومتره خطي سرعت کونکي باندې جوړ شوی، چې برخې یې د مایع هیلیم سره تر 2 K پورې سړې شوي، ترڅو د ایکس رې فری الیکترون لیزر (XFEL) په نوم یو ډول عالي ښي، عالي ګړندی رڼا سرچینه تولید کړي. کیمیا پوهانو د وسایلو قوي نبضونه د مالیکولر فلمونو جوړولو لپاره کارولي دي چې دوی ته یې د بې شمیره پروسو لیدلو توان ورکړی دی، لکه د کیمیاوي بانډونو جوړول او فوتوسنتیتیک انزایمونه چې کار کوي. لیورا ډریسیلهاس-ماریس، د موادو ساینس پوه چې په سټینفورډ پوهنتون او SLAC کې ګډ ګمارنې لري، د جولای په میاشت کې C&EN ته وویل. د LCLS لپاره لوړول به ساینس پوهانو ته اجازه ورکړي چې د راتلونکي کال په پیل کې د نوي وړتیاو شتون سره د ایکس رې انرژي ښه تنظیم کړي.

کریډیټ: د SLAC ملي سرعت ورکوونکی لابراتوار

د SLAC ملي سرعت ورکوونکی لابراتوار د ایکس رې لیزر د کالیفورنیا په مینلو پارک کې په 3 کیلومتره خطي سرعت ورکوونکی باندې جوړ شوی دی.

سږ کال، ساینس پوهانو دا هم ولیدل چې د اوږدې مودې انتظار کېدونکی جیمز ویب سپیس ټیلسکوپ (JWST) د افشا کولو لپاره څومره پیاوړی کیدی شيزموږ د کایناتو کیمیاوي پیچلتیا. ناسا او د هغې شریکانو - د اروپایی فضا اداره، د کاناډا فضا اداره، او د فضا ټیلسکوپ ساینس انسټیټیوټ - لا دمخه لسګونه انځورونه خپاره کړي دي، د ستوري نیبولا د حیرانونکي انځورونو څخه نیولې تر لرغونو کهکشانونو د لومړني ګوتو نښو پورې. د 10 ملیارد ډالرو انفراریډ ټیلسکوپ د ساینسي وسایلو سوټونو سره سينګار شوی چې زموږ د کایناتو ژور تاریخ سپړلو لپاره ډیزاین شوی. د لسیزو په جوړولو کې، JWST دمخه د خپلو انجینرانو تمې د 4.6 ملیارد کاله دمخه د څرخیدونکي کهکشان عکس اخیستلو سره غوره کړې، د اکسیجن، نیون او نورو اتومونو سپیکٹروسکوپي لاسلیکونو سره بشپړ شوی. ساینس پوهانو د بخاري ورېځو او دوړې لاسلیکونه هم په یوه خارجي سیارې کې اندازه کړل، هغه معلومات چمتو کول چې کولی شي د ستوروبیولوژیستانو سره د ځمکې هاخوا د احتمالي استوګنې وړ نړۍ لټون کې مرسته وکړي.