ТПС: Израелско проучване преодолява времевата бариера при химическите симулации и отваря врати за нови открития


Израелец откри, че известна практика в информационните технологии може да бъде приложена и в химията, което отваря вратите за научни пробиви в химията, геологията, фармацевтиката и разработването на нови материали, предаде израелската новинарска агенция ТПС. 
Изследователи от Университета в Тел Авив откриха, че за да се подобри извадката при химически симулации, може просто да се спре и да се стартира отново симулацията. 
Изследването е ръководено от докторанта Офир Блумер в сътрудничество с професор Шломи Реувени и д-р Барак Хиршбер. Изследването е публикувано през януари в рецензираното научно списание "Nature Communications". 
Симулациите на молекулярна динамика (MD) са изчислителни техники, използвани за изучаване на поведението и движението на атоми и молекули във времето. При тези симулации се използват принципите на класическата механика, като например законите за движение на Нютон, за да се проследят позициите и скоростите на отделните частици в дадена система. Чрез числено решаване на уравненията на движението симулациите на молекулярната динамика могат да дадат представа за динамичните свойства на молекулните системи в различни мащаби на дължина и време.
Симулациите, проследяващи движението на всички атоми в химични, физични и биологични системи като протеини, течности и кристали, могат да дадат представа за различни процеси и да имат различни технологични приложения, включително проектиране на лекарства.
Тези симулации обаче са ограничени до процеси, по-бавни от една милионна част от секундата. Симулациите не могат да симулират по-бързи процеси, които са ключови за други научни пробиви.
"В новото ни изследване показваме, че проблемът с времевата скала може да бъде преодолян чрез стохастично нулиране на симулациите", обяснява докторантът Офир Блумер. 
Стохастичното нулиране се отнася до процес, при който една система, например случайно движеща се частица, внезапно се "нулира" или се връща в определена начална точка.
"На пръв поглед изглежда контраинтуитивно - как може симулациите да приключват по-бързо, когато се рестартират? И все пак се оказва, че времето за реакция се различава значително при различните симулации", казва Блумер. "В някои симулации реакциите протичат бързо, но други симулации се губят в междинни състояния за дълги периоди от време. Рестартирането не позволява на симулациите да заседнат в такива междинни състояния и съкращава средното време на симулацията."
Очаква се откритията да проправят пътя към по-добро разбиране на зараждането на кристали и сгъването на протеини.
Кристалното зараждане е процес, при който в разтвор, стопилка или пара се образуват малки, стабилни клъстери от атоми или молекули, които след това нарастват, за да образуват по-големи кристални структури. Скоростта и ефективността на кристалното зараждане играят важна роля при определянето на свойствата и характеристиките на получения кристал, включително неговия размер, форма, чистота и кристална структура. Разбирането и контролирането на кристалното зараждане е от съществено значение в различни области като материалознанието, химията, геологията и фармацевтиката.
Сгъването на белтъците е процесът, при който белтъчната структура придобива функционалната си триизмерна форма. Той може да бъде повлиян от фактори като температура, водороден показател (pH) и наличие на други молекули. Неправилното сгъване на белтъците може да доведе до различни заболявания, включително невродегенеративни разстройства като болестта на Алцхаймер и болестта на Паркинсон, както и до някои видове рак. 
(Тази информация се разпространява по споразумение между БТА и ТПС)

Техеран

Иран определи обвиненията на Катар за нападението над танкер с втечнен природен газ за „неприемливи“

Иран осъди Катар за обвиненията, че Ислямската република е отговорна за нападението над един от корабите на емирството, след като...

Доха

Катар и Саудитска Арабия обвиниха Иран за атаките срещу танкери в Ормузкия проток

Катар извика заместник-посланика на Иран заради атаката срещу катарски танкер за втечнен природен газ в Ормузкия проток и обвини Техеран,...

Ханой

ВНА: Туристическият пътеводител "Лонли Планет" посочи 10 виетнамски плажове, които туристите трябва да посетят

Виетнамското крайбрежие отново привлече международното внимание, след като туристическият пътеводител "Лонли Планет" (Lonely Planet) посочи 10 плажа, които не бива...

Вашингтон

САЩ отмениха лиценза, разрешаващ продажбата на ирански петрол

САЩ отмениха общия лиценз, разрешаващ продажбата на ирански петрол и американски официален представител предупреди, че действията на Иран в Ормузкия...

Техеран

Ковчегът с тялото на иранския аятолах Али Хаменей пристигна в свещения за шиитите град Наджаф в Ирак, съобщи иракската държавна телевизия

Ковчегът с тленните останки на убития върховен лидер на Иран – аятолах Али Хаменей, пристигна в свещения за мюсюлманите шиити ...

Ереван

АРМЕНПРЕС: Първи директен сезонен чартърен полет свърза Бургас и Ереван

Първият директен сезонен чартърен полет между Бургас и Ереван беше успешно изпълнен днес, предаде арменската агенция АРМЕНПРЕС, позовавайки се на...