Zouti masiv avanse gwo chimi nan 2022
Ansanm done gwo ak enstriman kolosal te ede syantis yo atake chimi sou yon echèl jeyan ane sa a.
paAriana Remmel
Kredi: Oak Ridge Leadership Computing Facility nan ORNL
Supercomputer Frontier nan Oak Ridge National Laboratory se premye nan yon nouvo jenerasyon machin ki pral ede chimisyen pran simulation molekilè ki pi konplèks pase anvan.
Syantis yo te fè gwo dekouvèt ak zouti gwo an 2022. Bati sou dènye tandans entèlijans atifisyèl chimik konpetan, chèchè yo te fè gwo pwogrè, anseye òdinatè yo predi estrikti pwoteyin sou yon echèl san parèy.An jiyè, Alphabet-posede konpayi DeepMind pibliye yon baz done ki gen estrikti yo nanprèske tout pwoteyin li te ye—200 milyon plis pwoteyin endividyèl ki soti nan plis pase 100 milyon espès—jan algorithm aprantisaj machin AlphaFold prevwa a.Lè sa a, nan Novanm nan, konpayi teknoloji Meta a te demontre pwogrè li nan teknoloji prediksyon pwoteyin ak yon algorithm AI ki releESMFold.Nan yon etid preprint ki poko te revize kanmarad, chèchè Meta yo te rapòte ke nouvo algorithm yo pa egzat tankou AlphaFold men li pi rapid.Ogmantasyon vitès la te vle di chèchè yo te kapab predi 600 milyon estrikti nan jis 2 semèn (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
Byolojis nan University of Washington (UW) School of Medicine ap edeelaji kapasite byochimik òdinatè yo pi lwen pase modèl lanati apa moutre machin yo pwopoze pwoteyin taye nan grafouyen.David Baker nan UW ak ekip li a te kreye yon nouvo zouti AI ki ka desine pwoteyin swa nan amelyore iterativman sou envit senp oswa lè yo ranpli twou vid ki genyen ant pati chwazi nan yon estrikti ki egziste deja.Syans2022, DOI:10.1126/science.abn2100).Ekip la te fè premye tou yon nouvo pwogram, ProteinMPNN, ki ka kòmanse soti nan fòm 3D ki fèt ak asanble plizyè subinite pwoteyin epi detèmine sekans asid amine ki nesesè pou fè yo avèk efikasite (Syans2022, DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964).Algoritm byochimik konprandr sa yo ta ka ede syantis yo nan bati plan pou pwoteyin atifisyèl ki ta ka itilize nan nouvo biomateryèl ak pharmaceutique.
Kredi: Ian C. Haydon/UW Enstiti pou Pwoteyin Design
Algoritm aprantisaj machin yo ap ede syantis yo reve nouvo pwoteyin ak fonksyon espesifik nan tèt ou.
Kòm anbisyon chimisyen enfòmatik yo ap grandi, se konsa òdinatè yo itilize pou simulation mond molekilè a.Nan Oak Ridge National Laboratory (ORNL), famasyen yo te jwenn yon premye aperçu nan youn nan sipèkonpitè ki pi pwisan te janm bati.ORNL a exascale supercomputer, Frontier, se pami premye machin yo kalkile plis pase 1 quintilyon operasyon k ap flote pou chak segonn, yon inite nan aritmetik enfòmatik.Vitès enfòmatik sa a se apeprè twa fwa pi vit ke chanpyon ki gen pouvwa a, sipèkonpitè Fugaku nan Japon.Nan ane kap vini an, de plis laboratwa nasyonal planifye pou premye òdinatè exascale nan peyi Etazini.Gwo pouvwa òdinatè dènye modèl sa yo pral pèmèt famasi yo simulation menm pi gwo sistèm molekilè ak yon tan ki pi long.Done yo kolekte nan modèl sa yo ta ka ede chèchè yo pouse limit sa ki posib nan chimi lè yo redui diferans ki genyen ant reyaksyon yo nan yon flakon ak similasyon vityèl yo itilize pou modèl yo."Nou nan yon pwen kote nou ka kòmanse vrèman poze kesyon sou kisa ki manke nan metòd teyorik oswa modèl nou yo ki ta ka fè nou pi pre sa yon eksperyans ap di nou reyèl," Theresa Windus, yon chimis enfòmatik nan Iowa. Inivèsite Leta ak dirijan pwojè ak Pwojè Enfòmatik Exascale, te di C&EN nan mwa septanm nan.Simulasyon kouri sou òdinatè exascale ta ka ede chimisyen envante nouvo sous gaz ak konsepsyon nouvo materyèl ki rezistan nan klima.
Nan tout peyi a, nan Menlo Park, Kalifòni, SLAC National Accelerator Laboratory ap enstalesupercool amelyorasyon nan Linac Coherent Light Source (LCLS)ki ta ka pèmèt famasi yo gade pi fon nan mond lan ultrarapid nan atòm ak elektwon.Etablisman an bati sou yon akseleratè lineyè 3 km, pati ladan l yo refwadi ak elyòm likid jiska 2 K, pou pwodui yon kalite sous limyè superbright, superfast ki rele X-ray free-elektron lazè (XFEL).Chimis yo te itilize pulsasyon pwisan enstriman yo pou fè fim molekilè ki te pèmèt yo gade plizyè pwosesis, tankou lyezon chimik ki fòme ak anzim fotosentetik ki pral travay."Nan yon flash femtosecond, ou ka wè atòm kanpe, yon sèl lyezon atomik kraze," Leora Dresselhaus-Marais, yon syantis materyèl ki gen randevou jwenti nan Stanford University ak SLAC, te di C&EN an Jiyè.Amelyorasyon LCLS yo pral pèmèt syantis yo pi byen ajiste enèji radyografi yo lè nouvo kapasite yo vin disponib nan kòmansman ane pwochèn.
Kredi: SLAC National Accelerator Laboratory
Lazè X-ray SLAC National Accelerator Laboratory bati sou yon akseleratè lineyè 3 km nan Menlo Park, Kalifòni.
Ane sa a, syantis yo te wè tou ki jan pisan teleskòp espasyal James Webb (JWST) ki te tann depi lontan te kapab pou revele a.konpleksite chimik nan linivè nou an.NASA ak patnè li yo—Ajans Espas Ewopeyen an, Ajans Espas Kanadyen an, ak Enstiti Syans Teleskòp Espasyal la—te deja pibliye plizyè douzèn imaj, soti nan pòtrè klere byen bèl nan nebuleux gwan distribisyon ak anprent yo eleman nan galaksi ansyen yo.Teleskòp enfrawouj 10 milya dola yo ekipe ak seri enstriman syantifik ki fèt pou eksplore istwa pwofon linivè nou an.Plizyè deseni nan fè, JWST te deja depase atant enjenyè li yo lè li te pran yon imaj yon galaksi ki vire jan li te parèt 4.6 milya ane de sa, ak siyati espektroskopik oksijèn, lumineuz, ak lòt atòm.Syantis yo mezire tou siyati nyaj vapè ak brouyar sou yon ègzoplanèt, bay done ki ta ka ede astrobiologist yo chèche mond ki kapab abitab pi lwen pase Latè.
Lè poste: Feb-07-2023