Ny fitaovana goavana dia nandroso ny simia lehibe tamin'ny taona 2022
Ny angon-drakitra goavam-be sy fitaovana goavambe dia nanampy ny mpahay siansa hiatrika ny simia amin'ny ambaratonga goavana amin'ity taona ity
nyAriana Remmel
Credit: Oak Ridge Leadership Computing Facility ao amin'ny ORNL
Ny supercomputer Frontier ao amin'ny Oak Ridge National Laboratory no voalohany amin'ny milina vaovao izay hanampy ny mpahay simia hanao simulation molekiola izay sarotra kokoa noho ny teo aloha.
Nahita zava-baovao lehibe ny mpahay siansa tamin'ny 2022. Miorina amin'ny fironana vao haingana momba ny faharanitan-tsaina artifisialy mahay simika, nanao dingana lehibe ny mpikaroka, nampianatra solosaina haminavina ny firafitry ny proteinina amin'ny ambaratonga tsy mbola nisy toy izany.Tamin'ny volana Jolay, namoaka angon-drakitra misy ny rafitry ny DeepMind ny orinasan'ny Alphabetsaika ny proteinina fantatra rehetra— 200 tapitrisa miampy proteinina tsirairay avy amin'ny karazany 100 tapitrisa mahery—araka ny nambaran'ny algorithm fianarana milina AlphaFold.Avy eo, tamin'ny volana Novambra, ny orinasa teknolojia Meta dia naneho ny fandrosoany amin'ny teknolojia faminaniana proteinina miaraka amin'ny algorithm AI antsoina hoeESMFold.Ao amin'ny fanadihadiana mialoha izay tsy mbola nodinihina tamin'ny mpiara-mianatra, ny mpikaroka Meta dia nitatitra fa ny algorithm vaovaon'izy ireo dia tsy marina toy ny AlphaFold fa haingana kokoa.Ny fitomboan'ny hafainganam-pandeha dia midika fa ny mpikaroka dia afaka maminavina rafitra 600 tapitrisa ao anatin'ny 2 herinandro monja (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
Manampy ireo biolojista ao amin'ny University of Washington (UW) School of Medicinemanitatra ny fahaiza-manaon'ny biochemika an'ny solosaina mihoatra ny modely voajanaharyamin'ny alalan'ny fampianarana milina manolotra proteinina bespoke hatrany am-boalohany.David Baker avy amin'ny UW sy ny ekipany dia namorona fitaovana AI vaovao izay afaka mamolavola proteinina amin'ny alàlan'ny fanatsarana tsikelikely amin'ny bitsika tsotra na amin'ny famenoana ny banga eo amin'ny ampahany voafantina amin'ny rafitra efa misy (Science2022, DOI:10.1126/science.abn2100).Ny ekipa koa dia namoaka fandaharana vaovao, ProteinMPNN, izay afaka manomboka amin'ny endrika 3D novolavolaina sy ny fitambaran'ny subunit proteinina marobe ary avy eo mamaritra ny filaharan'ny asidra amino ilaina mba hahatonga azy ireo amin'ny fomba mahomby (Science2022, DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964).Ireo algorithm mahay biolojika ireo dia afaka manampy ny mpahay siansa amin'ny fananganana drafitra ho an'ny proteinina artifisialy izay azo ampiasaina amin'ny biomaterial sy fanafody vaovao.
Credit: Ian C. Haydon / UW Institute for Protein Design
Ny algorithm fianarana milina dia manampy ny mpahay siansa hanonofy proteinina vaovao miaraka amin'ny asa manokana ao an-tsaina.
Rehefa mitombo ny fanirian'ny mpahay simia momba ny kajy, dia mitombo koa ny solosaina ampiasaina amin'ny fanaovana simulation ny tontolon'ny molekiola.Tao amin'ny Oak Ridge National Laboratory (ORNL), ny mpahay simia dia nahita maso voalohany tamin'ny iray amin'ireo supercomputers matanjaka indrindra naorina.Supercomputer exascale an'ny ORNL, Frontier, dia anisan'ireo milina voalohany nanao kajy mihoatra ny 1 quintillion ny asa mitsingevana isan-tsegondra, singa iray amin'ny kajy kajy.Io hafainganam-pandehan'ny informatika io dia avo telo heny noho ny an'ny tompon-daka, Fugaku supercomputer any Japana.Amin'ny taona ho avy, laboratoara nasionaly roa hafa mikasa ny hanomboka ny solosaina exascale any Etazonia.Ny herin'ny ordinateran'ireo milina manara-penitra ireo dia ahafahan'ny mpahay simia maka tahaka ny rafitra molekiola lehibe kokoa sy amin'ny fotoana lava kokoa.Ny angon-drakitra voaangona avy amin'ireo maodely ireo dia afaka manampy ny mpikaroka hanosika ny fetran'ny zavatra azo atao amin'ny simia amin'ny alàlan'ny fanitsakitsahana ny elanelana misy eo amin'ny fanehoan-kevitra ao anaty tavoahangy sy ny simulation virtoaly ampiasaina amin'ny famolavolana azy ireo."Eo amin'ny fotoana ahafahantsika manomboka mametraka fanontaniana momba ny zavatra tsy ampy amin'ny fomba teorika na modely izay hahatonga antsika hanakaiky kokoa ny zavatra lazain'ny fanandramana fa tena misy," Theresa Windus, mpahay simia kajy ao Iowa. State University sy ny mpitarika ny tetikasa miaraka amin'ny Exascale Computing Project, hoy C&EN tamin'ny Septambra.Ny simulation mandeha amin'ny ordinatera exascale dia afaka manampy ny mpahay simia hamorona loharanon-tsolika vaovao sy hamolavola fitaovana vaovao mahatanty toetrandro.
Manerana ny firenena, ao amin'ny Menlo Park, Kalifornia, ny SLAC National Accelerator Laboratory dia mametrakafanavaozana supercool amin'ny Linac Coherent Light Source (LCLS)izay afaka mamela ny mpahay simia hijery lalindalina kokoa ny tontolon'ny atôma sy elektronika faran'izay haingana.Ny fitaovana dia naorina tamin'ny 3 km linear accelerator, ny ampahany amin'izy ireo dia mangatsiatsiaka amin'ny hélium ranoka midina hatramin'ny 2 K, mba hamokatra karazana loharanom-pahazavana faran'izay tsara sy faran'izay haingana antsoina hoe X-ray free-electron laser (XFEL).Nampiasain'ny mpahay simia ny fitepon'ny zavamaneno mahery vaika mba hanaovana sarimihetsika molekiola izay nahafahan'izy ireo nijery dingana maro, toy ny fatoran'ny simika sy ny enzymes photosynthetic mandeha."Ao anatin'ny tselatra femtosecond dia afaka mahita atôma mijanona ianao, tapaka ny fatorana atomika tokana," hoy i Leora Dresselhaus-Marais, mpahay siansa momba ny fitaovana miaraka amin'ny fanendrena miaraka amin'ny Stanford University sy SLAC, tamin'ny C&EN tamin'ny Jolay.Ny fanavaozana ny LCLS dia ahafahan'ny mpahay siansa mampifanaraka tsara kokoa ny herin'ny taratra X rehefa misy ny fahaiza-manao vaovao amin'ny fiandohan'ny taona manaraka.
Credit: SLAC National Accelerator Laboratory
Ny laser X-ray an'ny SLAC National Accelerator Laboratory dia natsangana tamin'ny 3 km linear accelerator ao Menlo Park, California.
Tamin'ity taona ity, hitan'ny mpahay siansa koa ny herin'ny Teleskaopy Space James Webb (JWST) nandrasana hatry ny ela mba hanambara nyfahasarotana simika eo amin'izao rehetra izao.NASA sy ny mpiara-miombon'antoka aminy — ny European Space Agency, Canadian Space Agency, ary ny Space Telescope Science Institute — dia efa namoaka sary am-polony maro, manomboka amin'ny sarin'ny nebulae kintana manjelanjelatra ka hatramin'ny dian-tanan'ny vahindanitra fahiny.Ny teleskaopy infraroda mitentina 10 lavitrisa dolara dia voaravaka fitaovana siantifika maromaro natao hikarohana ny tantara lalina momba izao rehetra izao.Tao anatin'ny am-polony taona maro nanaovana azy, ny JWST dia efa nihoatra noho ny nantenain'ny injenierany tamin'ny fakana sarin'ny vahindanitra mihodinkodina tahaka ny nisehoany 4,6 lavitrisa taona lasa izay, feno sonia spectroscopy misy oksizenina, neon ary atôma hafa.Ny mpahay siansa koa dia nandrefy ny sonian'ny rahona be setroka sy zavona teo amin'ny exoplanet, manome angon-drakitra izay afaka manampy ireo astrobiolojista hikaroka ireo tontolo mety honenana any ivelan'ny Tany.
Fotoana fandefasana: Feb-07-2023