Новый пакет программного обеспечения для развития вычислительной химии

ԵՊՀ-ն «Gaussian 16» ծրագրային փաթեթը ձեռք է բերել «Երիտասարդ գիտնականների աջակցության ծրագրի» «Գիտական լիցենզավորված ծրագրային փաթեթների գնման» մրցույթի շրջանակում։ Մրցույթին մասնակցության հայտը կազմել են ԵՊՀ մի քանի երիտասարդ գիտնականներ, որոնք ներկայացրել են հին՝ «Gaussian 09» ծրագրով իրենց կատարած գիտահետազոտական աշխատանքները, ինչպես նաև տեղեկություններ այն աշխատանքների մասին, որոնք պատրաստվում են կատարել նոր ծրագրի ներդրման պարագայում։

Քիմիայի գիտահետազոտական կենտրոնի երիտասարդ գիտաշխատող, վերոնշյալ հայտի կազմողներից Զաքար Պապանյանը մեզ հետ զրույցում նշեց, որ ֆակուլտետը «Gaussian» ծրագրով աշխատելու տասնամյա փորձ ունի, սակայն այժմ անհրաժեշտություն է առաջացել ձեռք բերելու նոր՝ 21-րդ դարի պահանջներին համապատասխան ծրագրային ապահովում՝  քիմիայի հաշվողական ուղղությունը զարգացնելու նպատակով։

«Երբ լաբորատորիայում կատարում ենք գիտափորձեր, ականատես չենք լինում դրանց ամբողջ ընթացքին՝ տեսնելով միայն գործողության սկիզբն ու վերջնարդյունքը։ Թե մոլեկուլային ինչ փոխազդեցություն է տեղի ունենում գիտափորձերի ժամանակ, հնարավոր է տեսնել միայն «Gaussian» ծրագրի միջոցով։ Այսպիսով, կիրառելով այս ծրագիրը՝ ստեղծում ենք վիրտուալ լաբորատորիա, որտեղ մեզ հետաքրքրող ցանկացած քիմիական գործընթաց կարող ենք սիմուլյացնել մոլեկուլային մակարդակով, այնուհետև վերլուծել արդյունքները, հասկանալ և վիզուալիզացնել պատճառները»,- նշեց Զաքար Պապանյանը:

Նա ընդգծեց, որ ծրագրի ընձեռած այս ցուցադրական բաղադրիչը նաև խթանում է կրթական ոլորտի զարգացումը, քանի որ ռեակցիաները գրավոր ձևով ուսանողներին ներկայացնելուց բացի՝ եռաչափ նկարների տեսքով ցուցադրում են նաև գործընթացի բոլոր փուլերը։

Ըստ Զաքար Պապանյանի՝ նոր ծրագրի կիրառումը կնպաստի նաև միջազգային բարձր վարկանիշ ունեցող գիտական հանդեսներում ավելի մեծ թվով հոդվածների տպագրմանը։

«Գիտական ուսումնասիրությունը պետք է ուղեկցվի մեխանիստիկ հետազոտություններով։ Առանց այս նոր ծրագրի կիրառման՝ այսօր հնարավոր չէ գիտական նշանակալի արդյունք գրանցել և համընթաց քայլել ժամանակակից պահանջներին»,- ասաց երիտասարդ գիտնականը։

Նա փաստեց, որ գիտական խնդրի ընտրության տեսանկյունից ևս ծրագիրը բավականաչափ օգտակար է, քանի որ առհասարակ աշխատանքը պատահական կետից չեն սկսում․ «Ծրագրի միջոցով հասկանում ենք՝ ինչ պայմաններում է անհրաժեշտ դնել ռեակցիան, ինչ ելանյութեր ու վերջնանյութեր կարող են ստացվել արդյունքում, այսինքն՝ այդ ամբողջը ստուգում ենք վիրտուալ կերպով, հետո նոր կատարում ենք գիտափորձերը»։

Այս համատեքստում Զաքար Պապանյանն ընդգծեց, որ ծրագիրը հնարավորություն է տալիս կենտրոնանալու գործընթացի այն փուլերի վրա, որտեղ իրենք կարող են զգալի արդյունք ունենալ՝ բաց թողնելով ոչ հեռատեսային հետազոտության փուլերը։ Նա հավելեց նաև, որ կան քիմիական ռեակցիաներ, որոնք թեպետ վաղուց են հայտնի, սակայն հայտնի չէ, թե ինչու են այդպես ընթանում, իսկ նոր ծրագրի միջոցով հնարավոր է հասկանալ ընթացքի մեխանիստիկ պատճառը։

«Օրգանական քիմիայի ամբիոնի հետազոտողների հետ համագործակցության շրջանակում ներկայում պատրաստվում ենք ռեակցիաների մեխանիզմների հետազոտություն կատարել։ Իսկ մինչ այս հետազոտությունն ուսումնասիրել եմ կոմպլեքս միացություններ»,- հավելեց նա։

Քիմիայի ֆակուլտետի փոխդեկան, ք․գ․թ․, դոցենտ Արմեն Գալստյանը, խոսելով «Gaussian 16» ծրագրային փաթեթից, նշեց, որ այն լավագույններից մեկն է և դրա օգնությամբ հնարավոր կլինի մոդելավորել, կանխատեսել տարբեր տեսակի գործընթացներ, ինչպես նաև մոլեկուլների, ատոմների «վարքը»։

«Համալսարանն ունեցել է «Gaussian 09» մոդելը, որն այս պահի դրությամբ մի փոքր հնացել է, իսկ «Gaussian 16»-ը իր լրացուցիչ փաթեթներով մեծ առավելություն է տալու մեզ պրոցեսները և մոլեկուլները մոդելավորելու համար»,- ասաց Արմեն Գալստյանը։

Ծրագիրը հնարավոր է կիրառել տարբեր ոլորտներում, այդ թվում՝ քիմիայի, ֆիզիկայի, կենսաբանության, ֆարմացիայի։

Արմեն Գալստյանի մեկնաբանմամբ՝ համակարգչային այս ծրագրի կիրառումը նաև ռեսուրսների խնայողություն է՝ հաշվի առնելով, որ քիմիան մեծ ռեսուրսներ պահանջող գիտություն է թե՛ նյութերի, թե՛ սարքավորումների առումով։

«Խնայողության տեսանկյունից համակարգչային մոդելավորումն արդյունավետ է, բայց փորձի իրականացումն անխուսափելի է, և պարտադիր է՝ այդ տեսական գիտելիքը հաստատելու կամ հերքելու համար»,- հավելեց Արմեն Գալստյանը։

Քիմիայի ֆակուլտետի փոխդեկանն ընդգծեց, որ «Քիմիա» կրթական ծրագրի շրջանակում «Gaussian» ծրագրով դասընթացներ են կազմակերպվում և՛ բակալավրիատի, և՛ մագիստրատուրայի ուսանողների համար։ Օրինակ՝ ս․թ․ հունիսի 6-9-ը անցկացվելու է գիտական դպրոց՝ երիտասարդ գիտնականների, մագիստրոսների, ասպիրանտների և բակալավրիատի ուսանողների համար։ Գիտական դպրոցի շրջանակում քիմիայի ոլորտի հրավիրյալ պրոֆեսորներ հանդես կգան ելույթներով՝ ներկայացնելով նաև նոր ծրագրի հնարավորություններն ու առավելությունները։