2022 ରେ ବିଶାଳ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ବଡ଼ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନକୁ ଉନ୍ନତ କରିଥିଲା।
ଏହି ବର୍ଷ ବିଶାଳ ତଥ୍ୟ ସେଟ୍ ଏବଂ ବିଶାଳ ଉପକରଣ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନଙ୍କୁ ଏକ ବିଶାଳ ସ୍ତରରେ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ମୁକାବିଲା କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିଥିଲା।
ଦ୍ଵାରାଆରିଆନା ରେମେଲ୍
କ୍ରେଡିଟ୍: ORNL ରେ ଓକ୍ ରିଜ୍ ଲିଡରସିପ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ସୁବିଧା
ଓକ୍ ରିଜ୍ ନ୍ୟାସନାଲ୍ ଲାବୋରେଟୋରୀର ଫ୍ରଣ୍ଟିୟର୍ ସୁପରକମ୍ପ୍ୟୁଟର ହେଉଛି ନୂତନ ପିଢ଼ିର ମେସିନ୍ ମଧ୍ୟରୁ ପ୍ରଥମ ଯାହା ରସାୟନବିଦମାନଙ୍କୁ ପୂର୍ବ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଜଟିଳ ଆଣବିକ ସିମୁଲେସନ୍ ଗ୍ରହଣ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିବ।
ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ 2022 ମସିହାରେ ସୁପରସାଇଜ୍ଡ ଟୁଲ୍ସ ସାହାଯ୍ୟରେ ବଡ଼ ବଡ଼ ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ। ରାସାୟନିକ ଭାବରେ ସକ୍ଷମ କୃତ୍ରିମ ବୁଦ୍ଧିମତ୍ତାର ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଧାରା ଉପରେ ଆଧାରିତ ହୋଇ, ଗବେଷକମାନେ ବହୁତ ଆଗକୁ ବଢ଼ିଛନ୍ତି, କମ୍ପ୍ୟୁଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଅଭୂତପୂର୍ବ ସ୍ତରରେ ପ୍ରୋଟିନ୍ ଗଠନର ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିବା ଶିଖାଇଛନ୍ତି। ଜୁଲାଇରେ, ଆଲଫାବେଟ୍-ମାଲିକାନାଧୀନ କମ୍ପାନୀ ଡିପ୍ ମାଇଣ୍ଡ୍ ଏକ ଡାଟାବେସ୍ ପ୍ରକାଶ କରିଛି ଯେଉଁଥିରେ ସଂରଚନା ରହିଛିପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ଜଣାଶୁଣା ପ୍ରୋଟିନ— ମେସିନ୍ ଲର୍ନିଂ ଆଲଗୋରିଦମ ଆଲଫାଫୋଲ୍ଡ ଦ୍ୱାରା ପୂର୍ବାନୁମାନ କରାଯାଇଥିବା ଅନୁସାରେ - ୧୦୦ ନିୟୁତରୁ ଅଧିକ ପ୍ରଜାତିରୁ ୨୦୦ ନିୟୁତରୁ ଅଧିକ ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ପ୍ରୋଟିନ୍। ତା'ପରେ, ନଭେମ୍ବରରେ, ଟେକ୍ କମ୍ପାନୀ ମେଟା ପ୍ରୋଟିନ୍ ପୂର୍ବାନୁମାନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ଏହାର ପ୍ରଗତି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲା ଏକ AI ଆଲଗୋରିଦମ ସହିତESMଫୋଲ୍ଡ। ଏକ ପ୍ରିପ୍ରିଣ୍ଟ ଅଧ୍ୟୟନ ଯାହା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସମକକ୍ଷ-ସମୀକ୍ଷା କରାଯାଇ ନାହିଁ, ମେଟା ଗବେଷକମାନେ ରିପୋର୍ଟ କରିଛନ୍ତି ଯେ ସେମାନଙ୍କର ନୂତନ ଆଲଗୋରିଦମ ଆଲଫାଫୋଲ୍ଡ ପରି ସଠିକ ନୁହେଁ କିନ୍ତୁ ଦ୍ରୁତ। ବର୍ଦ୍ଧିତ ଗତିର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଗବେଷକମାନେ ମାତ୍ର 2 ସପ୍ତାହ ମଧ୍ୟରେ 600 ନିୟୁତ ଗଠନର ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିପାରିବେ (bioRxiv 2022, DOI:୧୦.୧୧୦୧/୨୦୨୨.୦୭.୨୦.୫୦୦୯୦୨).
ୱାଶିଂଟନ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟ (UW) ସ୍କୁଲ ଅଫ୍ ମେଡିସିନର ଜୀବବିଜ୍ଞାନୀମାନେ ସାହାଯ୍ୟ କରୁଛନ୍ତିପ୍ରକୃତିର ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ବାହାରେ କମ୍ପ୍ୟୁଟରର ଜୈବ ରାସାୟନିକ କ୍ଷମତାକୁ ବିସ୍ତାର କରନ୍ତୁମେସିନଗୁଡ଼ିକୁ ଆରମ୍ଭରୁ ବେସ୍ପୋକ୍ ପ୍ରୋଟିନ୍ ପ୍ରସ୍ତାବ କରିବା ଶିଖାଇ। UW ର ଡେଭିଡ୍ ବେକର ଏବଂ ତାଙ୍କ ଦଳ ଏକ ନୂତନ AI ଉପକରଣ ସୃଷ୍ଟି କରିଛନ୍ତି ଯାହା ସରଳ ପ୍ରମ୍ପ୍ଟରେ ପୁନରାବୃତ୍ତିଗତ ଉନ୍ନତି କରି କିମ୍ବା ଏକ ବିଦ୍ୟମାନ ଗଠନର ଚୟନିତ ଅଂଶ ମଧ୍ୟରେ ଖାଲି ସ୍ଥାନ ପୂରଣ କରି ପ୍ରୋଟିନ୍ ଡିଜାଇନ୍ କରିପାରିବ (ବିଜ୍ଞାନ୨୦୨୨, ଡିଓଆଇ:୧୦.୧୧୨୬/ବିଜ୍ଞାନ.ଅବ୍ନ୨୧୦୦)। ଦଳଟି ଏକ ନୂତନ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ରମ, ପ୍ରୋଟିନଏମ୍ପିଏନଏନ ମଧ୍ୟ ଆରମ୍ଭ କରିଛି, ଯାହା ଏକାଧିକ ପ୍ରୋଟିନ ସବୟୁନିଟର ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଥିବା 3D ଆକୃତି ଏବଂ ଆସେମ୍ବଲିରୁ ଆରମ୍ଭ ହୋଇପାରିବ ଏବଂ ତା’ପରେ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ଦକ୍ଷତାର ସହିତ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଆମିନୋ ଏସିଡ୍ କ୍ରମଗୁଡ଼ିକୁ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିପାରିବ (ବିଜ୍ଞାନ୨୦୨୨, ଡିଓଆଇ:୧୦.୧୧୨୬/ବିଜ୍ଞାନ.ଯୋଡ଼ି୨୧୮୭;୧୦.୧୧୨୬/ବିଜ୍ଞାନ.ଯୋଡ଼ିଦିଅ ୧୯୬୪)। ଏହି ଜୈବରାସାୟନିକ ଦୃଷ୍ଟିରୁ ଜ୍ଞାନୀ ଆଲଗୋରିଦମଗୁଡ଼ିକ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନଙ୍କୁ ନୂତନ ଜୈବ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଔଷଧରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇପାରୁଥିବା କୃତ୍ରିମ ପ୍ରୋଟିନ ପାଇଁ ବ୍ଲୁପ୍ରିଣ୍ଟ ତିଆରି କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିପାରିବ।
କ୍ରେଡିଟ୍: ଇଆନ୍ ସି. ହେଡନ୍/ୟୁଡବ୍ଲୁ ଇନଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ ଫର୍ ପ୍ରୋଟିନ୍ ଡିଜାଇନ୍
ମେସିନ୍ ଲର୍ଣ୍ଣିଂ ଆଲଗୋରିଦିମ୍ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନଙ୍କୁ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କାର୍ଯ୍ୟକୁ ମନରେ ରଖି ନୂତନ ପ୍ରୋଟିନ୍ ସ୍ୱପ୍ନ ଦେଖିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରୁଛି।
କମ୍ପ୍ୟୁଟେସନାଲ ରସାୟନବିଦମାନଙ୍କ ମହତ୍ତ୍ୱାକାଂକ୍ଷା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ଆଣବିକ ବିଶ୍ୱକୁ ଅନୁକରଣ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ କମ୍ପ୍ୟୁଟରଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଉଛନ୍ତି। ଓକ୍ ରିଜ୍ ନ୍ୟାସନାଲ୍ ଲାବୋରେଟୋରୀ (ORNL) ରେ, ରସାୟନବିଦମାନେ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ନିର୍ମିତ ସବୁଠାରୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ସୁପର କମ୍ପ୍ୟୁଟର ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏର ପ୍ରଥମ ଝଲକ ପାଇଲେ।ORNLର ଏକ୍ସାସ୍କେଲ୍ ସୁପର କମ୍ପ୍ୟୁଟର, ଫ୍ରଣ୍ଟିୟର, ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡରେ 1 କ୍ୱିଣ୍ଟିଲିୟନରୁ ଅଧିକ ଭାସମାନ କାର୍ଯ୍ୟ ଗଣନା କରୁଥିବା ପ୍ରଥମ ମେସିନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ, ଯାହା କମ୍ପ୍ୟୁଟେସନାଲ୍ ପାଟିଗଣିତର ଏକ ୟୁନିଟ୍। ସେହି କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ଗତି ଜାପାନର ସୁପର କମ୍ପ୍ୟୁଟର ଫୁଗାକୁ ଅପେକ୍ଷା ପ୍ରାୟ ତିନି ଗୁଣ ଦ୍ରୁତ। ଆଗାମୀ ବର୍ଷରେ, ଆଉ ଦୁଇଟି ଜାତୀୟ ପରୀକ୍ଷାଗାର ଆମେରିକାରେ ଏକ୍ସାସ୍କେଲ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟର ଡେବ୍ୟୁ କରିବାକୁ ଯୋଜନା କରୁଛନ୍ତି। ଏହି ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ମେସିନଗୁଡ଼ିକର ବାହାର କମ୍ପ୍ୟୁଟର ଶକ୍ତି ରସାୟନବିଦମାନଙ୍କୁ ଆହୁରି ବଡ଼ ଆଣବିକ ପ୍ରଣାଳୀ ଏବଂ ଅଧିକ ସମୟସୀମାରେ ସିମୁଲେଟ୍ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେବ। ସେହି ମଡେଲଗୁଡ଼ିକରୁ ସଂଗୃହିତ ତଥ୍ୟ ଗବେଷକମାନଙ୍କୁ ଫ୍ଲାସ୍କରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ମଡେଲ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ଭର୍ଚୁଆଲ୍ ସିମୁଲେସନ୍ ମଧ୍ୟରେ ବ୍ୟବହୃତ ବ୍ୟବହୃତକୁ ସଙ୍କୁଚିତ କରି ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନରେ କ’ଣ ସମ୍ଭବ ତାହାର ସୀମାକୁ ଆଗକୁ ବଢାଇବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିପାରେ। "ଆମେ ଏପରି ଏକ ସ୍ଥାନରେ ଅଛୁ ଯେଉଁଠାରେ ଆମେ ପ୍ରକୃତରେ ପ୍ରଶ୍ନ ପଚାରିବା ଆରମ୍ଭ କରିପାରିବା ଯେ ଆମର ତାତ୍ତ୍ୱିକ ପଦ୍ଧତି କିମ୍ବା ମଡେଲଗୁଡ଼ିକରୁ କ’ଣ ହଜିଯାଇଛି ଯାହା ଆମକୁ ଏକ ପରୀକ୍ଷଣ ଆମକୁ ପ୍ରକୃତ ବୋଲି କହୁଛି ତାହା ନିକଟକୁ ନେଇଯିବ," ଆଇଓୱା ଷ୍ଟେଟ୍ ୟୁନିଭରସିଟିର କମ୍ପ୍ୟୁଟେସନାଲ୍ ରସାୟନବିଦ ଏବଂ ଏକ୍ସାସ୍କେଲ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ପ୍ରୋଜେକ୍ଟର ପ୍ରୋଜେକ୍ଟ ଲିଡ୍ ଥେରେସା ୱିଣ୍ଡସ୍ ସେପ୍ଟେମ୍ବରରେ C&EN କୁ କହିଥିଲେ। ଏକ୍ସାସ୍କେଲ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟରରେ ଚାଲିବା ସିମୁଲେସନ୍ ରସାୟନବିଦମାନଙ୍କୁ ନୂତନ ଇନ୍ଧନ ଉତ୍ସ ଉଦ୍ଭାବନ କରିବାରେ ଏବଂ ନୂତନ ଜଳବାୟୁ-ପ୍ରତିରୋଧୀ ସାମଗ୍ରୀ ଡିଜାଇନ୍ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିପାରେ।
ସାରା ଦେଶରେ, କାଲିଫର୍ନିଆର ମେନଲୋ ପାର୍କରେ, SLAC ନ୍ୟାସନାଲ୍ ଆକ୍ସିଲେରେଟର ଲାବୋରେଟୋରୀ ସ୍ଥାପନ କରୁଛିଲିନାକ୍ କୋହେରେଣ୍ଟ ଲାଇଟ୍ ସୋର୍ସ (LCLS) କୁ ସୁପରକୁଲ୍ ଅପଗ୍ରେଡ୍ଯାହା ରସାୟନବିଦମାନଙ୍କୁ ପରମାଣୁ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନର ଅତି ଦ୍ରୁତ ଦୁନିଆରେ ଗଭୀର ଭାବରେ ଦେଖିବାର ସୁଯୋଗ ଦେଇପାରେ। ଏହି ସୁବିଧାଟି ଏକ 3 କିମି ରୈଖିକ ତ୍ୱରକ ଉପରେ ନିର୍ମିତ, ଯାହାର କିଛି ଅଂଶକୁ ତରଳ ହିଲିୟମ୍ ସହିତ 2 K ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଥଣ୍ଡା କରାଯାଏ, ଯାହା ଏକ ପ୍ରକାରର ସୁପରଡାହାଣ, ସୁପର ଦ୍ରୁତ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଉତ୍ପାଦନ କରେ ଯାହାକୁ ଏକ୍ସ-ରେ ମୁକ୍ତ-ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଲେଜର (XFEL) କୁହାଯାଏ। ରସାୟନବିଦମାନେ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଶକ୍ତିଶାଳୀ ପଲ୍ସ ବ୍ୟବହାର କରି ଆଣବିକ ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ତିଆରି କରିଛନ୍ତି ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ରାସାୟନିକ ବନ୍ଧ ଗଠନ ଏବଂ ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣ ଏନଜାଇମ କାମ କରିବାକୁ ଯାଉଥିବା ଭଳି ଅସଂଖ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ଦେଖିବାରେ ସକ୍ଷମ କରିଛି। "ଏକ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ଫ୍ଲାସରେ, ଆପଣ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥିର ଭାବରେ ଠିଆ ହୋଇଥିବା, ଏକକ ପରମାଣୁ ବନ୍ଧ ଭାଙ୍ଗିବାର ଦେଖିପାରିବେ," ଷ୍ଟାନଫୋର୍ଡ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟ ଏବଂ SLAC ରେ ମିଳିତ ନିଯୁକ୍ତି ସହିତ ଏକ ସାମଗ୍ରୀ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଲିଓରା ଡ୍ରେସେଲହାଉସ୍-ମାରାଇସ୍ ଜୁଲାଇରେ C&EN କୁ କହିଥିଲେ। LCLS ର ଅପଗ୍ରେଡ୍ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନଙ୍କୁ ଆଗାମୀ ବର୍ଷ ପ୍ରାରମ୍ଭରେ ନୂତନ କ୍ଷମତା ଉପଲବ୍ଧ ହେବା ପରେ ଏକ୍ସ-ରେର ଶକ୍ତିକୁ ଭଲ ଭାବରେ ଟ୍ୟୁନ୍ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେବ।
କ୍ରେଡିଟ୍: SLAC ନ୍ୟାସନାଲ୍ ଆକ୍ସିଲେରେଟର ଲାବୋରେଟୋରୀ
SLAC ନ୍ୟାସନାଲ୍ ଆକ୍ସିଲେରେଟର ଲାବୋରେଟୋରୀର ଏକ୍ସ-ରେ ଲେଜର କାଲିଫର୍ନିଆର ମେନଲୋ ପାର୍କରେ ଥିବା ଏକ 3 କିଲୋମିଟର ରେଖୀୟ ଆକ୍ସିଲେଟର ଉପରେ ନିର୍ମିତ।
ଏହି ବର୍ଷ, ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ଏହା ମଧ୍ୟ ଦେଖିଲେ ଯେ ଦୀର୍ଘ ପ୍ରତୀକ୍ଷିତ ଜେମ୍ସ ୱେବ୍ ସ୍ପେସ୍ ଟେଲିସ୍କୋପ୍ (JWST) ପ୍ରକାଶ କରିବା ପାଇଁ କେତେ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ହୋଇପାରେଆମ ବ୍ରହ୍ମାଣ୍ଡର ରାସାୟନିକ ଜଟିଳତା। NASA ଏବଂ ଏହାର ଅଂଶୀଦାରମାନେ - ୟୁରୋପୀୟ ସ୍ପେସ୍ ଏଜେନ୍ସି, କାନାଡିୟ ସ୍ପେସ୍ ଏଜେନ୍ସି ଏବଂ ସ୍ପେସ୍ ଟେଲିସ୍କୋପ୍ ସାଇନ୍ସ ଇନଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ - ପୂର୍ବରୁ ଡଜନ ଡଜନ ଚିତ୍ର ପ୍ରକାଶ କରିସାରିଛନ୍ତି, ଯେଉଁଥିରେ ନକ୍ଷତ୍ରୀୟ ନୀହାରିକାର ଚମତ୍କାର ଚିତ୍ରଠାରୁ ଆରମ୍ଭ କରି ପ୍ରାଚୀନ ଛାୟାପଥର ମୌଳିକ ଆଙ୍ଗୁଠି ଛାପ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। 10 ବିଲିୟନ ଡଲାରର ଏହି ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ଟେଲିସ୍କୋପ୍ ଆମ ବ୍ରହ୍ମାଣ୍ଡର ଗଭୀର ଇତିହାସ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଥିବା ବୈଜ୍ଞାନିକ ଉପକରଣର ସୁଟ୍ ସହିତ ସଜ୍ଜିତ। ଦଶନ୍ଧି ଧରି ନିର୍ମାଣ କାର୍ଯ୍ୟରେ ଥିବା JWST 4.6 ବିଲିୟନ ବର୍ଷ ପୂର୍ବେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନଶୀଳ ଛାୟାପଥର ଏକ ପ୍ରତିଛବି ଉଠାଇ ଏହାର ଇଞ୍ଜିନିୟରମାନଙ୍କ ଆଶାକୁ ପଛରେ ପକାଇ ଦେଇଛି, ଯାହା ଅମ୍ଳଜାନ, ନିଅନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପରମାଣୁର ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ସ୍ୱାକ୍ଷର ସହିତ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ। ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ଏକ ଏକ୍ସୋପ୍ଲାନେଟ୍ ଉପରେ ବାଷ୍ପୀୟ ମେଘ ଏବଂ କୁହୁଡ଼ିର ସ୍ୱାକ୍ଷର ମଧ୍ୟ ମାପିଥିଲେ, ଯାହା ଜ୍ୟୋତିର୍ବିଜ୍ଞାନୀମାନଙ୍କୁ ପୃଥିବୀ ବାହାରେ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବାସଯୋଗ୍ୟ ବିଶ୍ୱ ଖୋଜିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିପାରେ ବୋଲି ତଥ୍ୟ ପ୍ରଦାନ କରିଥିଲା।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଫେବୃଆରୀ-୦୭-୨୦୨୩