பாரிய கருவிகள் 2022 இல் பெரிய வேதியியலை மேம்படுத்தியது ராட்சத தரவு தொகுப்புகள் மற்றும் மகத்தான கருவிகள் இந்த ஆண்டு வேதியியலை மாபெரும் அளவில் சமாளிக்க விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவியது

பாரிய கருவிகள் 2022 இல் பெரிய வேதியியலை மேம்படுத்தின

பிரம்மாண்டமான தரவுத் தொகுப்புகள் மற்றும் மகத்தான கருவிகள் விஞ்ஞானிகளுக்கு இந்த ஆண்டு மாபெரும் அளவில் வேதியியலைச் சமாளிக்க உதவியது

மூலம்அரியானா ரெம்மல்

கடன்: ORNL இல் ஓக் ரிட்ஜ் லீடர்ஷிப் கம்ப்யூட்டிங் வசதி

ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகத்தில் உள்ள ஃபிரான்டியர் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் புதிய தலைமுறை இயந்திரங்களில் முதன்மையானது, இது வேதியியலாளர்கள் முன்பை விட மிகவும் சிக்கலான மூலக்கூறு உருவகப்படுத்துதல்களை எடுக்க உதவும்.

விஞ்ஞானிகள் 2022 ஆம் ஆண்டில் சூப்பர்சைஸ் செய்யப்பட்ட கருவிகளைக் கொண்டு பெரிய கண்டுபிடிப்புகளை மேற்கொண்டனர். வேதியியல் திறன் கொண்ட செயற்கை நுண்ணறிவின் சமீபத்திய போக்கை உருவாக்கி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பெரும் முன்னேற்றம் அடைந்தனர், முன்னோடியில்லாத அளவில் புரத கட்டமைப்புகளை கணிக்க கணினிகளுக்கு கற்பித்தனர்.ஜூலை மாதம், ஆல்பாபெட் நிறுவனத்திற்கு சொந்தமான DeepMind இன் கட்டமைப்புகள் அடங்கிய தரவுத்தளத்தை வெளியிட்டதுஅறியப்பட்ட அனைத்து புரதங்களும்—100 மில்லியனுக்கும் அதிகமான உயிரினங்களிலிருந்து 200 மில்லியனுக்கும் அதிகமான தனிப்பட்ட புரதங்கள்—எந்திரக் கற்றல் அல்காரிதம் AlphaFold மூலம் கணிக்கப்பட்டுள்ளது.பின்னர், நவம்பரில், தொழில்நுட்ப நிறுவனமான மெட்டா புரோட்டீன் முன்கணிப்பு தொழில்நுட்பத்தில் அதன் முன்னேற்றத்தை AI அல்காரிதம் மூலம் நிரூபித்தது.ESMFold.இதுவரை மதிப்பாய்வு செய்யப்படாத ஒரு முன்அச்சு ஆய்வில், மெட்டா ஆராய்ச்சியாளர்கள் அவர்களின் புதிய அல்காரிதம் ஆல்பாஃபோல்ட் போல துல்லியமாக இல்லை, ஆனால் விரைவானது என்று தெரிவித்தனர்.அதிகரித்த வேகமானது வெறும் 2 வாரங்களில் 600 மில்லியன் கட்டமைப்புகளை ஆராய்ச்சியாளர்களால் கணிக்க முடியும் (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).

வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தின் (UW) மருத்துவப் பள்ளியின் உயிரியலாளர்கள் உதவுகிறார்கள்இயற்கையின் டெம்ப்ளேட்டிற்கு அப்பால் கணினிகளின் உயிர்வேதியியல் திறன்களை விரிவுபடுத்துகிறதுஇயந்திரங்களுக்குக் கற்பிப்பதன் மூலம், புதிய புரதங்களை புதிதாக முன்மொழிய வேண்டும்.UW இன் டேவிட் பேக்கர் மற்றும் அவரது குழுவினர் ஒரு புதிய AI கருவியை உருவாக்கினர், இது எளிய தூண்டுதல்களை மீண்டும் மீண்டும் மேம்படுத்துவதன் மூலம் அல்லது ஏற்கனவே உள்ள கட்டமைப்பின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதிகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளிகளை நிரப்புவதன் மூலம் புரதங்களை வடிவமைக்க முடியும்.அறிவியல்2022, DOI:10.1126/science.abn2100)குழு, ProteinMPNN என்ற புதிய திட்டத்தையும் அறிமுகப்படுத்தியது, இது வடிவமைக்கப்பட்ட 3D வடிவங்கள் மற்றும் பல புரத துணைக்குழுக்களின் கூட்டங்களில் இருந்து தொடங்கி பின்னர் அவற்றை திறமையாக உருவாக்க தேவையான அமினோ அமில வரிசைகளை தீர்மானிக்க முடியும் (அறிவியல்2022, DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964)இந்த உயிர்வேதியியல் ஆர்வமுள்ள அல்காரிதம்கள் புதிய உயிர் பொருட்கள் மற்றும் மருந்துகளில் பயன்படுத்தக்கூடிய செயற்கை புரதங்களுக்கான வரைபடங்களை உருவாக்க விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவக்கூடும்.

கடன்: Ian C. Haydon/UW இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் புரோட்டீன் டிசைன்

இயந்திர கற்றல் வழிமுறைகள் விஞ்ஞானிகளுக்கு குறிப்பிட்ட செயல்பாடுகளை மனதில் கொண்டு புதிய புரதங்களை கனவு காண உதவுகின்றன.

கணக்கீட்டு வேதியியலாளர்களின் லட்சியங்கள் வளரும்போது, ​​மூலக்கூறு உலகத்தை உருவகப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் கணினிகளும் வளர்கின்றன.ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகத்தில் (ORNL), வேதியியலாளர்கள் இதுவரை கட்டமைக்கப்பட்ட மிக சக்திவாய்ந்த சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களில் ஒன்றைப் பற்றிய முதல் பார்வையைப் பெற்றனர்.ORNL இன் எக்ஸாஸ்கேல் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர், ஃபிரான்டியர், ஒரு வினாடிக்கு 1 குவிண்டில்லியன் மிதக்கும் செயல்பாடுகளைக் கணக்கிடும் முதல் இயந்திரங்களில் ஒன்றாகும், இது கணக்கீட்டு எண்கணிதத்தின் ஒரு அலகு.அந்த கம்ப்யூட்டிங் வேகம், ஜப்பானில் உள்ள சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் ஃபுகாகுவின் தற்போதைய சாம்பியனை விட மூன்று மடங்கு வேகமானது.அடுத்த ஆண்டில், மேலும் இரண்டு தேசிய ஆய்வகங்கள் அமெரிக்காவில் எக்ஸாஸ்கேல் கம்ப்யூட்டர்களை அறிமுகப்படுத்த திட்டமிட்டுள்ளன.இந்த அதிநவீன இயந்திரங்களின் வெளிப்புற கணினி சக்தி வேதியியலாளர்கள் இன்னும் பெரிய மூலக்கூறு அமைப்புகளை உருவகப்படுத்தவும் மற்றும் நீண்ட கால அளவுகளில் அனுமதிக்கும்.அந்த மாதிரிகளிலிருந்து சேகரிக்கப்பட்ட தரவு, ஒரு குடுவையில் உள்ள எதிர்வினைகள் மற்றும் அவற்றை மாதிரியாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் மெய்நிகர் உருவகப்படுத்துதல்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியைக் குறைப்பதன் மூலம் வேதியியலில் சாத்தியமானவற்றின் எல்லைகளைத் தள்ள ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவும்."நம்முடைய கோட்பாட்டு முறைகள் அல்லது மாதிரிகளில் இருந்து விடுபட்டவை என்ன என்பது பற்றி நாம் உண்மையில் கேள்விகளைக் கேட்கத் தொடங்கும் கட்டத்தில் இருக்கிறோம், இது ஒரு சோதனை நமக்குச் சொல்கிறது உண்மையானது என்று நம்மை நெருங்கச் செய்யும்" என்று அயோவாவில் உள்ள கணக்கீட்டு வேதியியலாளர் தெரசா விண்டஸ் கூறினார். ஸ்டேட் யுனிவர்சிட்டி மற்றும் எக்ஸாஸ்கேல் கம்ப்யூட்டிங் ப்ராஜெக்டுடன் ப்ராஜெக்ட் முன்னணி, செப்டம்பரில் C&EN இடம் தெரிவித்தது.எக்ஸாஸ்கேல் கம்ப்யூட்டர்களில் இயங்கும் உருவகப்படுத்துதல்கள் வேதியியலாளர்களுக்கு புதிய எரிபொருள் மூலங்களைக் கண்டுபிடித்து புதிய காலநிலை-எதிர்ப்புப் பொருட்களை வடிவமைக்க உதவும்.

நாடு முழுவதும், கலிபோர்னியாவின் மென்லோ பூங்காவில், SLAC தேசிய முடுக்கி ஆய்வகம் நிறுவப்படுகிறதுசூப்பர்கூல் லினாக் கோஹரண்ட் லைட் சோர்ஸுக்கு (எல்சிஎல்எஸ்) மேம்படுத்துகிறதுஅணுக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் அதிவேக உலகில் வேதியியலாளர்கள் ஆழமாகப் பார்க்க இது அனுமதிக்கும்.இந்த வசதி 3 கிமீ லீனியர் ஆக்சிலரேட்டரில் கட்டப்பட்டுள்ளது, அதன் பாகங்கள் 2 K வரை திரவ ஹீலியத்துடன் குளிரூட்டப்பட்டு, எக்ஸ்ரே ஃப்ரீ-எலக்ட்ரான் லேசர் (XFEL) எனப்படும் சூப்பர் பிரைட், அதிவிரைவு ஒளி மூலத்தை உருவாக்குகிறது.வேதியியலாளர்கள் கருவிகளின் சக்திவாய்ந்த பருப்புகளைப் பயன்படுத்தி மூலக்கூறு திரைப்படங்களை உருவாக்கினர், அவை இரசாயனப் பிணைப்புகளை உருவாக்குதல் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை என்சைம்கள் வேலை செய்யும் போன்ற எண்ணற்ற செயல்முறைகளைப் பார்க்க உதவுகின்றன."ஒரு ஃபெம்டோசெகண்ட் ஃபிளாஷில், அணுக்கள் அசையாமல் இருப்பதையும், ஒற்றை அணு பிணைப்புகள் உடைவதையும் நீங்கள் காணலாம்" என்று ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் SLAC ஆகியவற்றில் கூட்டு நியமனங்களைக் கொண்ட ஒரு பொருள் விஞ்ஞானி லியோரா டிரெசெல்ஹாஸ்-மரைஸ் ஜூலை மாதம் C&EN இடம் கூறினார்.LCLSக்கான மேம்படுத்தல்கள், அடுத்த ஆண்டு தொடக்கத்தில் புதிய திறன்கள் கிடைக்கும்போது, ​​X-கதிர்களின் ஆற்றல்களை சிறந்த முறையில் மாற்றியமைக்க விஞ்ஞானிகளை அனுமதிக்கும்.

கடன்: SLAC தேசிய முடுக்கி ஆய்வகம்

SLAC தேசிய முடுக்கி ஆய்வகத்தின் எக்ஸ்ரே லேசர், கலிபோர்னியாவின் மென்லோ பூங்காவில் 3 கிமீ லீனியர் முடுக்கியில் கட்டப்பட்டுள்ளது.

இந்த ஆண்டு, விஞ்ஞானிகள் நீண்டகாலமாக எதிர்பார்க்கப்பட்ட ஜேம்ஸ் வெப் ஸ்பேஸ் டெலஸ்கோப் (JWST) எவ்வளவு சக்தி வாய்ந்தது என்பதைக் கண்டனர்.நமது பிரபஞ்சத்தின் இரசாயன சிக்கலானது.நாசா மற்றும் அதன் கூட்டாளிகளான ஐரோப்பிய விண்வெளி நிறுவனம், கனேடிய விண்வெளி நிறுவனம் மற்றும் விண்வெளி தொலைநோக்கி அறிவியல் நிறுவனம் ஆகியவை ஏற்கனவே நட்சத்திர நெபுலாக்களின் திகைப்பூட்டும் ஓவியங்கள் முதல் பண்டைய விண்மீன் திரள்களின் அடிப்படை கைரேகைகள் வரை டஜன் கணக்கான படங்களை வெளியிட்டுள்ளன.$10 பில்லியன் மதிப்புள்ள அகச்சிவப்பு தொலைநோக்கி நமது பிரபஞ்சத்தின் ஆழமான வரலாற்றை ஆராய வடிவமைக்கப்பட்ட அறிவியல் கருவிகளின் தொகுப்புகளுடன் அலங்கரிக்கப்பட்டுள்ளது.பல தசாப்தங்களாக தயாரிப்பில், JWST ஆனது 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய சுழலும் விண்மீனின் படத்தை எடுத்து, ஆக்ஸிஜன், நியான் மற்றும் பிற அணுக்களின் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் கையொப்பங்களுடன் அதன் பொறியாளர்களின் எதிர்பார்ப்புகளை ஏற்கனவே விஞ்சிவிட்டது.விஞ்ஞானிகள் நீராவி மேகங்கள் மற்றும் மூடுபனியின் கையொப்பங்களை ஒரு எக்ஸோப்ளானெட்டில் அளந்தனர், இது பூமிக்கு அப்பால் வாழக்கூடிய உலகங்களைத் தேடுவதற்கு வானியலாளர்களுக்கு உதவும் தரவை வழங்குகிறது.