מאַסיוו מכשירים אַוואַנסירטע גרויס כעמיע אין 2022
דזשייגאַנטיק דאַטן שטעלט און קאָלאָסאַל ינסטראַמאַנץ געהאָלפֿן סייאַנטיס מאַכנ כעמיע אויף אַ ריז וואָג דעם יאָר
דורךאַריאַנאַ רעמעל
קרעדיט: Oak Ridge Leadership Computing Facility ביי ORNL
די פראָנטיער סופּערקאַמפּיוטער אין אָוק רידזש נאַציאָנאַלער לאַבאָראַטאָרי איז דער ערשטער פון אַ נייַע דור פון מאשינען וואָס וועט העלפֿן קעמיסס נעמען אויף מאָלעקולאַר סימיאַליישאַנז וואָס זענען מער קאָמפּליצירט ווי אלץ פריער.
ססיענטיסץ געמאכט גרויס דיסקאַוועריז מיט סופּערסיזעד מכשירים אין 2022. געבויט אויף די לעצטע גאַנג פון כעמיש קאָמפּעטענט קינסטלעך סייכל, ריסערטשערז געמאכט גרויס סטריידז, געלערנט קאָמפּיוטערס צו פאָרויסזאָגן פּראָטעין סטראַקטשערז אויף אַן אַנפּרעסידענטיד וואָג.אין יולי, אַלפאַבעט-אָונד פירמע DeepMind ארויס אַ דאַטאַבייס מיט די סטראַקטשערז פוןכּמעט אַלע באקאנט פּראָטעינס- 200,000,000-פּלוס יחיד פּראָטעינס פון איבער 100,000,000 מינים - ווי פּרעדיקטעד דורך די מאַשין לערנען אַלגערידאַם AlphaFold.דערנאָך, אין נאוועמבער, די טעק פירמע Meta דעמאַנסטרייטיד זייַן פּראָגרעס אין פּראָטעינס פאָרויסזאָגן טעכנאָלאָגיע מיט אַן אַי אַלגערידאַם גערופןESMFold.אין אַ פּריפּרינט לערנען וואָס איז נאָך נישט ריוויוד, מעטאַ ריסערטשערז געמאלדן אַז זייער נייַע אַלגערידאַם איז נישט אַזוי פּינטלעך ווי AlphaFold אָבער איז שנעלער.די געוואקסן גיכקייַט מענט אַז די ריסערטשערז קען פאָרויסזאָגן 600 מיליאָן סטראַקטשערז אין בלויז 2 וואָכן (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
ביאָלאָגיסץ אין דער אוניווערסיטעט פון וואַשינגטאָן (UW) שולע פון מעדיסינע העלפּינגיקספּאַנד בייאָוקעמיקאַל קייפּאַבילאַטיז פון קאָמפּיוטערס ווייַטער פון נאַטור ס מוסטערדורך לערנען מאשינען צו פאָרשלאָגן בעספּאָקע פּראָטעינס פֿון קראַצן.UW's David Baker און זיין מאַנשאַפֿט באשאפן אַ נייַע אַי געצייַג וואָס קענען פּלאַן פּראָטעינס דורך יטעראַטיוולי ימפּרוווינג פּשוט פּראַמפּס אָדער דורך פּלאָמבירן די גאַפּס צווישן אויסגעקליבן פּאַרץ פון אַן יגזיסטינג סטרוקטור (וויסנשאַפֿט2022, DOI:10.1126/science.abn2100).די מאַנשאַפֿט אויך דעבוטעד אַ נייַע פּראָגראַם, ProteinMPNN, וואָס קענען אָנהייבן פֿון דיזיינד 3 ד שאַפּעס און אַסעמבליז פון קייפל פּראָטעין סובוניץ און דערנאָך באַשטימען די אַמינאָ זויער סיקוואַנסיז דארף צו מאַכן זיי יפישאַנטלי (וויסנשאַפֿט2022, DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964).די בייאָוקעמאַקלי סאַווי אַלגערידאַמז קען העלפֿן סייאַנטיס צו בויען בלופּרינץ פֿאַר קינסטלעך פּראָטעינס וואָס קען זיין געוויינט אין נייַע ביאָמאַטיריאַל מאַטעריאַלס און פאַרמאַסוטיקאַלז.
קרעדיט: Ian C. Haydon / UW אינסטיטוט פֿאַר פּראָטעין פּלאַן
מאַשין לערנען אַלגערידאַמז העלפּינג סייאַנטיס צו חלום אַרויף נייַע פּראָטעינס מיט ספּעציפיש פאַנגקשאַנז אין זינען.
ווי די אמביציעס פון קאַמפּיוטיישאַנאַל כעמיקער וואַקסן, אַזוי וואַקסן די קאָמפּיוטערס געניצט צו סימולירן די מאָלעקולאַר וועלט.אין Oak Ridge National Laboratory (ORNL), קעמיסס האָבן אַ ערשטער בליק פון איינער פון די מערסט שטאַרק סופּערקאַמפּיוטערס וואָס איז געווען געבויט.ORNL ס עקסאַסקאַל סופּערקאָמפּיוטער, פראָנטיער, איז צווישן די ערשטער מאשינען צו רעכענען מער ווי 1 קווינטיליאָן פלאָוטינג אַפּעריישאַנז פּער סעקונדע, אַ אַפּאַראַט פון קאַמפּיוטיישאַנאַל אַריטמעטיק.אַז קאַמפּיוטינג גיכקייַט איז וועגן דריי מאָל ווי שנעל ווי די ריינינג מייַסטער, די סופּערקאַמפּיוטער פוגאַקו אין יאַפּאַן.אין דער ווייַטער יאָר, צוויי מער נאציאנאלע לאַבאָראַטאָריעס פּלאַן צו דעבוט עקסאַסקאַל קאָמפּיוטערס אין די יו.די אָוסייז קאָמפּיוטער מאַכט פון די מאָדערן מאשינען וועט לאָזן קעמיקאַלז צו סימולירן אפילו ביגער מאָלעקולאַר סיסטעמען און אויף מער צייט סקאַלעס.די דאַטן געזאמלט פון די מאָדעלס קען העלפֿן ריסערטשערז שטופּן די באַונדריז פון וואָס איז מעגלעך אין כעמיע דורך נעראָוינג די ריס צווישן די ריאַקשאַנז אין אַ קאָלבע און די ווירטואַל סימיאַליישאַנז געניצט צו מאָדעל זיי."מיר זענען אין אַ פונט ווו מיר קענען אָנהייבן טאַקע פרעגן פֿראגן וועגן וואָס איז עס וואָס פעלנדיק אין אונדזער טעאָרעטיש מעטהאָדס אָדער מאָדעלס וואָס וואָלט באַקומען אונדז נעענטער צו וואָס אַן עקספּערימענט דערציילט אונדז איז פאַקטיש," טהערעסאַ ווינדוס, אַ קאַמפּיוטיישאַנאַל כעמיקער אין Iowa שטאַט אוניווערסיטעט און פּרויעקט פירן מיט די עקסאַסקאַלע קאַמפּיוטינג פּראָיעקט, דערציילט C&EN אין סעפטעמבער.סימולאַטיאָנס לויפן אויף עקסאַסקאַל קאָמפּיוטערס קען העלפֿן קעמיסס אויסטראַכטן ראָמאַן ברענוואַרג קוואלן און פּלאַן נייַ קלימאַט-ריזיליאַנט מאַטעריאַלס.
אַריבער די מדינה, אין Menlo Park, קאַליפאָרניאַ, די SLAC נאַשאַנאַל אַקסעלעראַטאָר לאַבאָראַטאָרי איז אינסטאַלירןסופּערקאָאָל אַפּגריידז צו די Linac Coherent Light Source (LCLS)וואָס קען לאָזן כעמיקער צו ייַנקוקנ זיך דיפּער אין די אַלטראַפאַסט וועלט פון אַטאָמס און עלעקטראָנס.די מעכירעס איז געבויט אויף אַ 3 קילאמעטער לינעאַר אַקסעלעראַטאָר, טייל פון וואָס זענען קולד מיט פליסיק העליום אַראָפּ צו 2 K, צו פּראָדוצירן אַ טיפּ פון סופּערבריגהט, סופּערפאַסט ליכט מקור גערופן אַן X-Ray פריי עלעקטראָן לאַזער (XFEL).כעמיסטן האָבן גענוצט די שטאַרקע פּאַלסיז פון די ינסטראַמאַנץ צו מאַכן מאָלעקולאַר קינאָ וואָס האָבן דערלויבט זיי צו היטן אַ פּלאַץ פון פּראַסעסאַז, אַזאַ ווי כעמישער בונדס פאָרמירונג און פאָטאָסינטעטיש ענזימעס גיין צו אַרבעטן.Leora Dresselhaus-Marais, אַ מאַטעריאַל געלערנטער מיט שלאָס אַפּוינטמאַנץ אין סטאַנפֿאָרד אוניווערסיטעט און SLAC, האָט געזאָגט צו C&EN אין יולי, "אין אַ פעמטאָסעקאַנד בליץ, איר קענען זען אַטאָמס שטיין נאָך, איין אַטאָמישע קייטן ברעכן.די אַפּגריידז צו LCLS וועט אויך לאָזן סייאַנטיס צו בעסער ניגן די ענערגיע פון X-שטראַלן ווען די נייַע קייפּאַבילאַטיז ווערן בארעכטיגט פרי ווייַטער יאָר.
קרעדיט: SLAC נאַשאַנאַל אַקסעלעראַטאָר לאַבאָראַטאָרי
SLAC נאַשאַנאַל אַקסעלעראַטאָר לאַבאָראַטאָרי ס X-Ray לאַזער איז געבויט אויף אַ 3 קילאמעטער לינעאַר אַקסעלעראַטאָר אין Menlo Park, קאַליפאָרניאַ.
דעם יאָר, סייאַנטיס אויך געזען פּונקט ווי שטאַרק די לאַנג-אַווייטאַד James Webb Space Telescope (JWST) קען זיין פֿאַר ריווילינג דיכעמישער קאַמפּלעקסיטי פון אונדזער אַלוועלט.נאַסאַ און אירע פּאַרטנערס - די אייראפעישע ספעיס אגענטור, די קאַנאַדיאַן ספעיס אַגענסי, און די ספעיס טעלעסקאָפּע וויסנשאַפֿט אינסטיטוט - האָבן שוין באפרייט דאַזאַנז פון בילדער, פון בלענדיק בילדער פון סטעלער נעבולאַז צו די עלעמענטאַל פינגגערפּרינץ פון אלטע גאַלאַקסיעס.די ינפרערעד טעלעסקאָפּ פון $ 10 ביליאָן איז דעקט מיט סוויץ פון וויסנשאפטלעכע ינסטראַמאַנץ דיזיינד צו ויספאָרשן די טיף געשיכטע פון אונדזער אַלוועלט.יאָרצענדלינג אין דער מאכן, די JWST האט שוין אַוטפּערפאָרמד די עקספּעקטיישאַנז פון זייַן ענדזשאַנירז דורך סנאַפּינג אַ בילד פון אַ כווערלינג גאַלאַקסי ווי עס איז געווען 4.6 ביליאָן יאָר צוריק, גאַנץ מיט ספּעקטראַסקאָפּיק סיגנאַטשערז פון זויערשטאָף, נעאָן און אנדערע אַטאָמס.ססיענטיסץ אויך געמאסטן סיגנאַטשערז פון סטימי וואלקנס און האַזע אויף אַן עקסאָפּלאַנעט, פּראַוויידינג דאַטן וואָס קען העלפֿן אַסטראָביאָלאָגיסץ זוכן פֿאַר פּאַטענטשאַלי וווין וועלטן ווייַטער פון ערד.
פּאָסטן צייט: פעברואר 07-2023