বিশাল সরঞ্জামগুলি 2022 সালে বড় রসায়নকে উন্নত করেছে
বিশাল ডেটা সেট এবং বিশাল যন্ত্র বিজ্ঞানীদের এই বছর একটি বিশাল স্কেলে রসায়ন সামলাতে সাহায্য করেছে
দ্বারাআরিয়ানা রেমেল
ক্রেডিট: ORNL-এ ওক রিজ লিডারশিপ কম্পিউটিং সুবিধা
ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির ফ্রন্টিয়ার সুপারকম্পিউটার হল নতুন প্রজন্মের মেশিনগুলির মধ্যে প্রথম যা রসায়নবিদদের আণবিক সিমুলেশনগুলি নিতে সাহায্য করবে যা আগের চেয়ে আরও জটিল৷
বিজ্ঞানীরা 2022 সালে সুপারসাইজ করা টুল দিয়ে বড় বড় আবিষ্কার করেছেন। রাসায়নিকভাবে সক্ষম কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সাম্প্রতিক প্রবণতার উপর ভিত্তি করে গবেষকরা অনেক অগ্রগতি করেছেন, কম্পিউটারকে অভূতপূর্ব স্কেলে প্রোটিন গঠনের পূর্বাভাস দিতে শেখাচ্ছেন।জুলাই মাসে, Alphabet-মালিকানাধীন কোম্পানি DeepMind এর কাঠামো সম্বলিত একটি ডাটাবেস প্রকাশ করেছেপ্রায় সব পরিচিত প্রোটিনমেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম আলফাফোল্ডের ভবিষ্যদ্বাণী অনুসারে 100 মিলিয়নেরও বেশি প্রজাতি থেকে 200 মিলিয়ন-প্লাস পৃথক প্রোটিন।তারপরে, নভেম্বরে, প্রযুক্তি সংস্থা মেটা প্রোটিন ভবিষ্যদ্বাণী প্রযুক্তিতে তার অগ্রগতি প্রদর্শন করেছে একটি এআই অ্যালগরিদম সহESMFold.একটি প্রিপ্রিন্ট স্টাডিতে যা এখনও পিয়ার-রিভিউ করা হয়নি, মেটা গবেষকরা রিপোর্ট করেছেন যে তাদের নতুন অ্যালগরিদম আলফাফোল্ডের মতো সঠিক নয় তবে দ্রুত।বর্ধিত গতির মানে হল যে গবেষকরা মাত্র 2 সপ্তাহের মধ্যে 600 মিলিয়ন কাঠামোর ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে (bioRxiv 2022, DOI:10.1101/2022.07.20.500902).
ইউনিভার্সিটি অফ ওয়াশিংটন (ইউডব্লিউ) স্কুল অফ মেডিসিনের জীববিজ্ঞানীরা সাহায্য করছেন৷প্রকৃতির টেমপ্লেটের বাইরে কম্পিউটারের জৈব রাসায়নিক ক্ষমতা প্রসারিত করুনস্ক্র্যাচ থেকে বেসপোক প্রোটিন প্রস্তাব করতে মেশিন শেখানোর মাধ্যমে।UW এর ডেভিড বেকার এবং তার দল একটি নতুন এআই টুল তৈরি করেছে যা সাধারণ প্রম্পটে পুনরাবৃত্তিমূলকভাবে উন্নতি করে বা বিদ্যমান কাঠামোর নির্বাচিত অংশগুলির মধ্যে ফাঁক পূরণ করে প্রোটিন ডিজাইন করতে পারে (বিজ্ঞান2022, DOI:10.1126/science.abn2100)দলটি একটি নতুন প্রোগ্রাম, প্রোটিনএমপিএনএনও আত্মপ্রকাশ করেছে, যা ডিজাইন করা 3D আকার এবং একাধিক প্রোটিন সাবুনিটের সমাবেশ থেকে শুরু করতে পারে এবং তারপরে তাদের দক্ষতার সাথে তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম নির্ধারণ করতে পারে (বিজ্ঞান2022, DOI:10.1126/science.add2187;10.1126/science.add1964)এই জৈব রাসায়নিকভাবে বুদ্ধিমান অ্যালগরিদমগুলি বিজ্ঞানীদের কৃত্রিম প্রোটিনের ব্লুপ্রিন্ট তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে যা নতুন বায়োমেটেরিয়াল এবং ফার্মাসিউটিক্যালগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ক্রেডিট: ইয়ান সি. হেডন/ইউডাব্লু ইনস্টিটিউট ফর প্রোটিন ডিজাইন
মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদিমগুলি বিজ্ঞানীদের নির্দিষ্ট ফাংশনগুলিকে মাথায় রেখে নতুন প্রোটিনের স্বপ্ন দেখতে সাহায্য করছে৷
কম্পিউটেশনাল রসায়নবিদদের উচ্চাকাঙ্ক্ষা বাড়ার সাথে সাথে কম্পিউটারগুলি আণবিক জগতের অনুকরণে ব্যবহৃত হয়।ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে (ORNL), রসায়নবিদরা এখন পর্যন্ত নির্মিত সবচেয়ে শক্তিশালী সুপার কম্পিউটারগুলির একটিতে প্রথম আভাস পেয়েছেন৷ORNL এর এক্সাস্কেল সুপার কম্পিউটার, ফ্রন্টিয়ার, প্রতি সেকেন্ডে 1 কুইন্টিলিয়নেরও বেশি ভাসমান অপারেশন গণনা করার জন্য প্রথম মেশিনগুলির মধ্যে একটি, গণনাগত পাটিগণিতের একটি ইউনিট।সেই কম্পিউটিং গতি বর্তমান চ্যাম্পিয়ন, জাপানের সুপার কম্পিউটার ফুগাকুর চেয়ে প্রায় তিনগুণ দ্রুত।পরের বছরে, আরও দুটি জাতীয় পরীক্ষাগার মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এক্সাস্কেল কম্পিউটার আত্মপ্রকাশ করার পরিকল্পনা করছে।এই অত্যাধুনিক মেশিনগুলির আউটসাইজ কম্পিউটার শক্তি রসায়নবিদদের এমনকি আরও বড় আণবিক সিস্টেম এবং দীর্ঘ সময়ের স্কেলে অনুকরণ করার অনুমতি দেবে।এই মডেলগুলি থেকে সংগৃহীত ডেটা গবেষকদের ফ্লাস্কের প্রতিক্রিয়া এবং তাদের মডেল করার জন্য ব্যবহৃত ভার্চুয়াল সিমুলেশনগুলির মধ্যে ব্যবধান সংকুচিত করে রসায়নে কী সম্ভব তার সীমানা ঠেলে দিতে সাহায্য করতে পারে।"আমরা এমন এক পর্যায়ে আছি যেখানে আমরা সত্যিই প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করতে শুরু করতে পারি যে আমাদের তাত্ত্বিক পদ্ধতি বা মডেলগুলি থেকে কী অনুপস্থিত যা আমাদেরকে একটি পরীক্ষা আমাদেরকে বাস্তব বলে যা বলছে তার কাছাকাছি নিয়ে যাবে," আইওয়ার একজন গণনামূলক রসায়নবিদ থেরেসা উইন্ডাস স্টেট ইউনিভার্সিটি এবং এক্সাস্কেল কম্পিউটিং প্রজেক্টের সাথে প্রজেক্ট লিড, সেপ্টেম্বরে C&EN কে বলেছিল।এক্সাস্কেল কম্পিউটারে চালিত সিমুলেশনগুলি রসায়নবিদদের অভিনব জ্বালানী উত্স আবিষ্কার করতে এবং নতুন জলবায়ু-স্থিতিস্থাপক উপকরণ ডিজাইন করতে সহায়তা করতে পারে।
সারা দেশে, ক্যালিফোর্নিয়ার মেনলো পার্কে, SLAC ন্যাশনাল অ্যাক্সিলারেটর ল্যাবরেটরি ইনস্টল করা হচ্ছেলিনাক কোহেরেন্ট লাইট সোর্স (এলসিএলএস) এ সুপারকুল আপগ্রেডযা রসায়নবিদদের পরমাণু এবং ইলেকট্রনের অতি দ্রুত জগতের গভীরে তাকাতে দেয়।সুবিধাটি একটি 3 কিমি রৈখিক ত্বরণকারীর উপর নির্মিত, যার অংশগুলিকে তরল হিলিয়াম দিয়ে 2 K-এ ঠাণ্ডা করা হয়, যাতে এক্স-রে ফ্রি-ইলেক্ট্রন লেজার (এক্সএফইএল) নামে এক ধরণের সুপার উজ্জ্বল, সুপারফাস্ট আলোর উত্স তৈরি করা হয়।রসায়নবিদরা আণবিক চলচ্চিত্র তৈরি করতে যন্ত্রের শক্তিশালী ডাল ব্যবহার করেছেন যা তাদের রাসায়নিক বন্ধন গঠন এবং সালোকসংশ্লেষী এনজাইম কাজ করতে যাওয়ার মতো অসংখ্য প্রক্রিয়া দেখতে সক্ষম করেছে।"একটি ফেমটোসেকেন্ডের ফ্ল্যাশে, আপনি দেখতে পাচ্ছেন পরমাণুগুলি স্থির হয়ে আছে, একক পারমাণবিক বন্ধন ভেঙে যাচ্ছে," লিওরা ড্রেসেলহাউস-মারাইস, স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি এবং SLAC-এর যৌথ অ্যাপয়েন্টমেন্টের সাথে একজন পদার্থ বিজ্ঞানী, জুলাই মাসে C&EN কে বলেছিলেন৷এলসিএলএস-এ আপগ্রেডগুলি বিজ্ঞানীদেরকে এক্স-রে-এর শক্তিগুলিকে আরও ভালভাবে সুরক্ষিত করার অনুমতি দেবে যখন নতুন ক্ষমতাগুলি পরের বছরের শুরুতে উপলব্ধ হবে।
ক্রেডিট: SLAC ন্যাশনাল এক্সিলারেটর ল্যাবরেটরি
SLAC ন্যাশনাল অ্যাক্সিলারেটর ল্যাবরেটরির এক্স-রে লেজারটি ক্যালিফোর্নিয়ার মেনলো পার্কে একটি 3 কিমি রৈখিক এক্সিলারেটরের উপর নির্মিত।
এই বছর, বিজ্ঞানীরা আরও দেখেছেন যে দীর্ঘ প্রতীক্ষিত জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (জেডব্লিউএসটি) কতটা শক্তিশালী হতে পারেআমাদের মহাবিশ্বের রাসায়নিক জটিলতা.NASA এবং এর অংশীদাররা-ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সি, কানাডিয়ান স্পেস এজেন্সি এবং স্পেস টেলিস্কোপ সায়েন্স ইনস্টিটিউট-এরই মধ্যে কয়েক ডজন ইমেজ প্রকাশ করেছে, নাক্ষত্রিক নীহারিকাগুলির চকচকে প্রতিকৃতি থেকে শুরু করে প্রাচীন ছায়াপথগুলির মৌলিক আঙ্গুলের ছাপ পর্যন্ত৷10 বিলিয়ন ডলারের ইনফ্রারেড টেলিস্কোপটি আমাদের মহাবিশ্বের গভীর ইতিহাস অন্বেষণ করার জন্য ডিজাইন করা বৈজ্ঞানিক যন্ত্রের স্যুট দিয়ে সাজানো হয়েছে।তৈরির কয়েক দশক ধরে, JWST ইতিমধ্যেই তার প্রকৌশলীদের প্রত্যাশাকে ছাড়িয়ে গেছে একটি ঘূর্ণায়মান গ্যালাক্সির একটি চিত্র ছিনতাই করে যেমন এটি 4.6 বিলিয়ন বছর আগে আবির্ভূত হয়েছিল, অক্সিজেন, নিয়ন এবং অন্যান্য পরমাণুর বর্ণালীবিশিষ্ট স্বাক্ষর সহ সম্পূর্ণ।বিজ্ঞানীরা এক্সোপ্ল্যানেটে বাষ্পীয় মেঘ এবং কুয়াশার স্বাক্ষরও পরিমাপ করেছেন, এমন ডেটা সরবরাহ করেছেন যা জ্যোতির্জীববিদদের পৃথিবীর বাইরে সম্ভাব্য বাসযোগ্য বিশ্বের সন্ধানে সহায়তা করতে পারে।
পোস্টের সময়: ফেব্রুয়ারি-০৭-২০২৩