Àwọn irinṣẹ́ ńláńlá ti ṣe àgbékalẹ̀ ìmọ̀-ẹ̀rọ ńlá ní ọdún 2022
Àwọn àkójọ ìwádìí àti àwọn ohun èlò tó gbajúmọ̀ ló ran àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì lọ́wọ́ láti kojú ìṣègùn ní ìwọ̀n ńlá ní ọdún yìí.
láti ọwọ́Ariana Remmel
Kirẹditi: Ile-iṣẹ Iṣiro Alakoso Oak Ridge ni ORNL
Kọ̀ǹpútà alágbàṣe Frontier ní Oak Ridge National Laboratory ni àkọ́kọ́ nínú ìran tuntun ti àwọn ẹ̀rọ tí yóò ran àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ onímọ̀-ẹ̀rọ lọ́wọ́ láti gba àwọn ìṣesí molecular tí ó díjú ju ti ìgbàkígbà rí lọ.
Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ṣe àwọn àwárí ńlá pẹ̀lú àwọn irinṣẹ́ tó tóbi jù ní ọdún 2022. Ní títẹ̀lé àṣà tuntun ti ọgbọ́n àtọwọ́dá tó lágbára nínú kẹ́míkà, àwọn olùwádìí ṣe àwọn ìlọsíwájú ńlá, wọ́n kọ́ àwọn kọ̀ǹpútà láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ nípa àwọn ìṣètò amuaradagba ní ìwọ̀n tí kò tíì ṣẹlẹ̀ rí. Ní oṣù Keje, ilé-iṣẹ́ DeepMind tí ó ní Alphabet ṣe ìtẹ̀jáde ibi ìpamọ́ data kan tí ó ní àwọn ìṣètòfere gbogbo awọn ọlọjẹ ti a mọ—Àwọn èròjà amuaradagba tó ju mílíọ̀nù méjì lọ láti inú àwọn ẹ̀yà tó lé ní mílíọ̀nù 100—gẹ́gẹ́ bí a ti sọ tẹ́lẹ̀ nípa ìlànà ẹ̀kọ́ ẹ̀rọ AlphaFold. Lẹ́yìn náà, ní oṣù kọkànlá, ilé-iṣẹ́ ìmọ̀-ẹ̀rọ Meta fi ìlọsíwájú rẹ̀ hàn nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ àsọtẹ́lẹ̀ amuaradagba pẹ̀lú ìlànà AI kan tí a pè níESMFoldNínú ìwádìí ìtẹ̀wé tí a kò tí ì ṣe àtúnyẹ̀wò rẹ̀ pẹ̀lú àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀, àwọn olùwádìí Meta ròyìn pé ìlànà tuntun wọn kò péye tó ti AlphaFold ṣùgbọ́n ó yára jù. Ìyára tí ó pọ̀ sí i túmọ̀ sí wípé àwọn olùwádìí lè sọ àsọtẹ́lẹ̀ nípa àwọn ètò tó tó mílíọ̀nù 600 láàárín ọ̀sẹ̀ méjì péré (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
Àwọn onímọ̀ nípa ẹ̀dá alààyè ní Ilé-ẹ̀kọ́ Ìṣègùn ti Yunifásítì Washington (UW) ń ran lọ́wọ́faagun awọn agbara kemikali ti awọn kọnputa ju awoṣe iseda lọnípa kíkọ́ àwọn ẹ̀rọ láti dámọ̀ràn àwọn èròjà protein láti ìbẹ̀rẹ̀. David Baker ti UW àti ẹgbẹ́ rẹ̀ ṣẹ̀dá irinṣẹ́ AI tuntun kan tí ó lè ṣe àgbékalẹ̀ àwọn èròjà protein nípa ṣíṣe àtúnṣe lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan lórí àwọn ìbéèrè tí ó rọrùn tàbí nípa kíkún àwọn àlàfo láàrín àwọn apá tí a yàn nínú ètò kan tí ó wà tẹ́lẹ̀ (Ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì2022, DOI:10.1126/science.abn2100). Ẹgbẹ́ náà tún ṣe àgbékalẹ̀ ètò tuntun kan, ProteinMPNN, tí ó lè bẹ̀rẹ̀ láti àwọn àwòrán 3D àti àkójọpọ̀ àwọn sẹ́ẹ̀lì amuaradagba púpọ̀, lẹ́yìn náà ó lè pinnu àwọn ìtẹ̀lé amino acid tí a nílò láti ṣe wọ́n lọ́nà tí ó dára (Ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì2022, DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964Àwọn algoridimu onímọ̀ nípa ìṣẹ̀dá ara yìí lè ran àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì lọ́wọ́ láti kọ́ àwọn àwòrán fún àwọn èròjà atọ́wọ́dá tí a lè lò nínú àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá ara tuntun àti àwọn oògùn.
Kirẹditi: Ian C. Haydon/Ile-ẹkọ UW fun Apẹrẹ Amuaradagba
Àwọn ọ̀nà ìkọ́ni ẹ̀rọ ń ran àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì lọ́wọ́ láti lá àlá nípa àwọn èròjà tuntun pẹ̀lú àwọn iṣẹ́ pàtó kan ní ọkàn.
Bí ìfẹ́ ọkàn àwọn onímọ̀ nípa kẹ́míkà ṣe ń pọ̀ sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni àwọn kọ̀ǹpútà tí a lò láti fi ṣe àfarawé ayé molecule ń pọ̀ sí i. Ní Oak Ridge National Laboratory (ORNL), àwọn onímọ̀ nípa kẹ́míkà rí ọ̀kan lára àwọn kọ̀ǹpútà alágbára jùlọ tí a tíì kọ́ rí.Kọ̀ǹpútà alágbékalẹ̀ exascale ti ORNL, Frontier, jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ẹ̀rọ àkọ́kọ́ láti ṣírò iṣẹ́ tó lé ní quintillion kan tí ń fò lójú omi fún ìṣẹ́jú-àáyá kan, èyí tí í ṣe ìpín ìṣirò ìṣirò. Ìyára ìṣirò náà yára tó ìlọ́po mẹ́ta ju ti aṣiwaju tó wà nípò náà lọ, Supercomputer Fugaku ní Japan. Ní ọdún tó ń bọ̀, àwọn yàrá ìwádìí orílẹ̀-èdè méjì mìíràn gbèrò láti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn kọ̀ǹpútà exascale ní Amẹ́ríkà. Agbára kọ̀ǹpútà tó pọ̀ jù tí àwọn ẹ̀rọ ìgbàlódé wọ̀nyí yóò jẹ́ kí àwọn onímọ̀ nípa kẹ́míkà lè ṣe àfarawé àwọn ètò molecule tó tóbi jù àti lórí àwọn àkókò gígùn. Dátà tí a kó jọ láti inú àwọn àpẹẹrẹ wọ̀nyẹn lè ran àwọn olùwádìí lọ́wọ́ láti tẹ̀síwájú àwọn ààlà ohun tó ṣeé ṣe nínú kẹ́míkà nípa dídín àlà láàárín àwọn ìṣesí nínú ìgò àti àwọn ìṣesí onífọ́tò tí a lò láti ṣe àwòṣe wọn. “A wà ní àkókò kan níbi tí a ti lè bẹ̀rẹ̀ sí í béèrè ìbéèrè nípa ohun tó ń sọnù nínú àwọn ọ̀nà tàbí àwọn àpẹẹrẹ wa tí yóò mú wa sún mọ́ ohun tí ìdánwò kan ń sọ fún wa pé ó jẹ́ òótọ́,” Theresa Windus, onímọ̀ nípa kẹ́míkà ní Iowa State University àti olórí iṣẹ́ pẹ̀lú Exascale Computing Project, sọ fún C&EN ní oṣù kẹsàn-án. Àwọn àfarawé tí a ń lò lórí àwọn kọ̀ǹpútà exascale lè ran àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ onímọ̀-ẹ̀rọ lọ́wọ́ láti ṣe àwọn orísun epo tuntun àti láti ṣe àwọn ohun èlò tuntun tí ó lè yípadà sí ojú ọjọ́.
Jákèjádò orílẹ̀-èdè náà, ní Menlo Park, California, SLAC National Accelerator Laboratory ń fi sori ẹrọAwọn igbesoke ti o dara julọ si Orisun Imọlẹ Coherent Linac (LCLS)èyí tí ó lè jẹ́ kí àwọn onímọ̀ nípa kẹ́míkà lè wo inú ayé tó yára jù ti àwọn átọ̀mù àti elekitironi. A kọ́ ilé iṣẹ́ náà lórí ohun èlò accelerator oní 3 km, àwọn apá kan nínú rẹ̀ ni a fi hílíọ̀mù omi tútù sí 2 K, láti ṣe irú orísun ìmọ́lẹ̀ tó lágbára, tó sì yára jù tí a ń pè ní X-ray free-electron laser (XFEL). Àwọn onímọ̀ nípa kẹ́míkà ti lo agbára ìlù àwọn ohun èlò láti ṣe àwọn fíìmù molecule tí ó ti jẹ́ kí wọ́n lè wo ọ̀pọ̀lọpọ̀ iṣẹ́, bíi ìdè kẹ́míkà tí ń ṣẹ̀dá àti àwọn enzyme photosynthetic tí ń ṣiṣẹ́. “Nínú ìṣẹ́jú kejì, o lè rí àwọn átọ̀mù tí ó dúró jẹ́ẹ́, àwọn ìdè átọ̀mù kan tí ń já,” Leora Dresselhaus-Marais, onímọ̀ nípa ohun èlò pẹ̀lú àwọn ìpàdé àpapọ̀ ní Stanford University àti SLAC, sọ fún C&EN ní oṣù Keje. Àwọn àtúnṣe sí LCLS yóò tún jẹ́ kí àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ṣàtúnṣe agbára àwọn X-ray dáadáa nígbà tí àwọn agbára tuntun bá wà ní ìbẹ̀rẹ̀ ọdún tí ń bọ̀.
Kirẹditi: Ile-iṣẹ Accelerator ti Orilẹ-ede SLAC
A ṣe ẹ̀rọ X-ray laser ti SLAC National Accelerator Laboratory lórí ohun èlò accelerator linear accelerator tó gùn tó kìlómítà mẹ́ta ní Menlo Park, California.
Ní ọdún yìí, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì tún rí bí agbára tí James Webb Space Telescope (JWST) tí wọ́n ti ń retí tipẹ́tipẹ́ ṣe lè tó fún ṣíṣí àwọn nǹkan payáidiju kemikali ti agbaye waNASA àti àwọn alábáṣiṣẹpọ̀ rẹ̀—Ilé-iṣẹ́ Ààyè ti Europe, Ilé-iṣẹ́ Ààyè ti Canada, àti Ilé-iṣẹ́ Ìmọ̀-Ẹ̀rọ Afẹ́fẹ́ Teliscope Space—ti ṣe àgbékalẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwòrán, láti àwọn àwòrán nebulae oníràwọ̀ tó ń tàn yanranyanran sí àwọn ìka ìtẹ̀léra ti àwọn galaxy ìgbàanì. A fi àwọn ohun èlò ìwádìí onímọ̀-ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ oní-ẹlẹ́sẹ̀-ńlá tí ó tó $10 billion ṣe ọ̀ṣọ́ fún wọn láti ṣe àwárí ìtàn jíjinlẹ̀ ti àgbáyé wa. Láti ọ̀pọ̀ ọdún sẹ́yìn, JWST ti ṣe àṣeyọrí àwọn ìfojúsùn àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ rẹ̀ nípa yíya àwòrán galaxy tó ń yípo bí ó ti farahàn ní ọdún 4.6 billion sẹ́yìn, pẹ̀lú àwọn àmì atẹ́gùn, neon, àti àwọn átọ̀mù míràn. Àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ tún wọn àmì ìbúra ti àwọsánmà àti èéfín lórí ilẹ̀ ayé, wọ́n sì pèsè ìwífún tí ó lè ran àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ lọ́wọ́ láti wá àwọn ayé tí ó ṣeé gbé ní ìta Ayé.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Feb-07-2023