Zeme ir sarežģīta ekosistēma, un mūsu vieta tajā ir atkarīga no daudziem dažādiem faktoriem. Sākot no augsnes veselības līdz gaisa kvalitātei līdz augu un mikroorganismu uzvedībai, mūsu pašu izdzīvošanai ir svarīgi izprast mūsu dabisko pasauli un citus tās iedzīvotājus. Tā kā klimats turpina mainīties, vides un tās dažādās dzīves formas izpēte kļūs tikai svarīgāka.
2023. gada oktobrī Advanced Photon Source (APS), lietotāja iestāde ASV Enerģētikas departamenta (DOE) Argonne Nacionālās laboratorijas zinātnes birojā, oficiāli uzsāks jaunu programmu, lai paplašinātu bioloģisko un vides pētījumu un analīzes iespējas Pasaulē vadošās laboratorijas. Rentgena lauks. Uzņēmums Eberlight nesen saņēma apstiprinājumu no ASV Enerģētikas departamenta Bioloģisko un vides pētījumu (BER) programmas. Mērķis ir savienot pētniekus, kas veic eksperimentus BER misijā ar APS pasaules vadošajiem rentgena zinātnes resursiem. Paplašinot piekļuvi APS dažādajām iespējām, Eberlight domātāji cer atklāt jaunas zinātniskas metodes un piesaistīt jaunas pētnieku starpdisciplināras komandas, lai izpētītu jaunas perspektīvas pasaulē, kurā mēs dzīvojam.
"Šī ir iespēja radīt kaut ko jaunu, kas iepriekš nav pastāvējis APS," sacīja Argonnas nacionālās laboratorijas olbaltumvielu kristaloģiste Karolīna Mihalska, kura vada darbu pie Eberlight. â� <“我们正在扩大准入范围 ， 以适应更多的生物和环境研究 ， 并且由于该计划是如此新 ， 因此将使用该设施的科学家正在帮助我们开发它。” â� <“我们正在扩大准入范围 ， 以适应更多的生物和环境研究 ， 并且由于该计划是如此新 ， 因”"Mēs paplašinām piekļuvi, lai nodrošinātu vairāk bioloģisko un vides pētījumu, un, tā kā programma ir tik jauna, zinātnieki, kuri izmantos šo iespēju, palīdz mums to attīstīt."
Kopš dibināšanas 1990. gados APS ir bijis līderis “makromolekulāras kristalogrāfijas” jomā bioloģiskajos pētījumos. Zinātnieki izmanto šo tehnoloģiju, lai uzzinātu vairāk par infekcijas slimībām un vīrusiem, lai izveidotu pamatu vakcīnām un ārstēšanai. Tagad APS mērķis ir paplašināt savus panākumus citās dzīves un vides zinātnes jomās.
Viena no šīs paplašināšanas problēmām ir tā, ka daudzi bioloģiskie un vides zinātnieki nezina par APS iespējām palīdzēt viņiem attīstīt pētījumu un nav pazīstami ar objekta spilgtu rentgenstaru ražošanas procesu. Tāpat daudzi zinātnieki nezina, kuras no daudzajām APS eksperimentālajām stacijām, ko sauc par beamlines, ir labākā izvēle viņu eksperimentiem, jo katra stacija ir optimizēta konkrētai zinātnei un tehnoloģijai.
Mihalska sacīja, ka šeit spēlē Eberlight. Viņa to raksturoja kā virtuālu ekosistēmu, kas izstrādāta, lai zinātniekus savienotu ar pareizajām tehnoloģijām labajā APS ceļā. Pētnieki iesniegs priekšlikumus Eberlight darbiniekiem, kuri palīdzēs pielāgot eksperimentālo dizainu ar pareizo kanālu, lai veiktu ierosināto pētījumu. Viņa sacīja, ka APS spēju daudzveidība nozīmē, ka Eberlight varētu ietekmēt vairākās bioloģijas un vides zinātnes jomās.
"Mēs skatāmies uz to, ko ber pētnieki studē, un kā mēs varam papildināt šo pētījumu," viņa sacīja. â� <“其中一些研究人员从未使用过 APS 等同步加速器。 â� <“其中一些研究人员从未使用过 APS 等同步加速器。“Daži no šiem pētniekiem nekad nav izmantojuši tādu sinhrotonu kā AP.Viņi uzzina, kādi rīki ir pieejami un kādus zinātniskus jautājumus var risināt APS, kurus nevar izdarīt citur. ”
“Šī ir iespēja uzbūvēt kaut ko jaunu, kas iepriekš nav pastāvējis APS. Mēs paplašinām bioloģisko un vides pētījumu jomu, un, tā kā tas ir jauns pētījums, zinātnieki, kuri izmantos šo iespēju, palīdz mums attīstīt projektu. - Karolīna Mihalska, Argonnas nacionālā laboratorija
Runājot par konkrēto zinātni, kuru Eberlight veicinās, Mihalska paziņoja, ka tajā būs viss, sākot no augsnes pētījumiem līdz augu audzēšanai, mākoņu veidošanai un biodegvielai. Stefans Vogts, APS rentgena zinātnes nodaļas direktora vietnieks, sarakstam pievienoja ūdens ciklu, atzīmējot, ka šī informācija ir kritiska, lai labāk izprastu mainīgos klimata apstākļus.
"Mēs studējam jautājumus, kas saistīti ar klimata zinātni, un mums jāturpina tos studēt," sacīja Vogts. â� <“我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。” â� <“我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。”"Mums jāsaprot, kā apkarot klimata pārmaiņu dziļās ekoloģiskās sekas."
Kamēr Eberlight oficiāli tika atklāts oktobrī, APS paliks visu gadu ilgu pārtraukumu kā daļu no visaptverošas objekta jaunināšanas. Šajā laikā komanda strādās, lai izpētītu un izstrādātu bioloģisko un vides paraugu ņemšanas sistēmu, izstrādātu datu bāzes un veiktu programmas informēšanu.
Kad AP atkal nāk tiešsaistē 2024. gadā, tā iespējas tiks ievērojami paplašinātas. Eberlight komanda noslēgs ilgtermiņa nolīgumus ar 13 APS kanāliem, kas pārstāv plašu tehnoloģiju klāstu. Zinātniekiem, kas strādā caur Eberlight, būs arī pieeja Argonne Resources, piemēram, Argonnes skaitļošanas iestādei, kur atrodas DOE Zinātnes zinātnes biroja superdatoru birojs un laboratorijas superdatori, kā arī progresīvā olbaltumvielu raksturojuma centrs, kur olbaltumvielas tiek kristalizētas un sagatavotas sagatavotai. analīze.
Attīstoties programmai, tā izmantos sakarus ar citām DOE zinātnes biroja lietotāju iekārtām, piemēram, Klusā okeāna ziemeļrietumu nacionālās laboratorijas vides molekulāro zinātņu laboratoriju un Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas Apvienoto Genoma institūtu.
"Bērna audzināšana prasa ciematu, bet zinātniskas problēmas risināšanai ir nepieciešams vēl lielāks ciemats," sacīja Eberlight komandas loceklis Argonne fiziķis Zou Finfrock. â� <“我喜欢 eberlight 的多面性 ， 因为它致力于建立一个综合平台 ， 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。 â� <“我喜欢 eberlight 的多面性 ， 因为它致力于建立一个综合平台 ， 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。“Es mīlu Eberlight daudzšķautņaino raksturu, jo tā cenšas izveidot integrētu platformu, kas veicina zinātniskus pētījumus par bioloģiskajām, sauszemes un ekoloģiskajām sistēmām.Tas izklausās vienkārši, bet mērogs un iespējamā ietekme ir milzīga. ”
Pēc Kena Kemnera, vecākā fiziķa un grupas vadītāja Argonne Nacionālās laboratorijas vecākā fiziķe un grupas vadītāja domām, Eberlight ideja ir bijusi gadu. Kemners strādāja APS laboratorijas 27 gadu laikā, no kuriem lielā mērā viņš pavadīja vides pētnieku savienošanu ar iestādes resursiem. Tagad Eberlight turpinās šo darbu plašākā mērogā, viņš teica. Viņš cer redzēt, kādi jauni sasniegumi tiks veikti, pētot siltumnīcefekta gāzes, mitrāju ekosistēmas, kā arī augu un mikroorganismu mijiedarbību ar augsni un nogulumiem.
Pēc Kemnera teiktā, Eberlight panākumu atslēga ir sinhrotronu zinātnieku, kā arī bioloģisko un vides zinātnieku apmācība.
"Jums ir jāapmāca radiologi, lai labāk izprastu vides zinātnes problēmas un pielāgotos tehnoloģijas, lai labāk risinātu vides pētniecības problēmas," viņš teica. â� <“您还必须教育环境科学家了解光源设施对于解决这些问题有多么出色。 â� <“您还必须教育环境科学家了解光源设施对于解决这些问题有多么出色。“Jums arī jāizglīto vides zinātnieki par to, cik labi gaismas avoti ir šo problēmu risināšanā.Tas tiek darīts, lai samazinātu šķēršļus to piesaistīšanai. ”
Foto zinātnes laboratorijas direktora vietnieks Laurent Chapon un APS direktors sacīja, ka jaunais plāns nozīmē demokratizāciju APS un tā spējām.
"Šis plāns nosūta svarīgu ziņojumu, ka APS ir kritisks resurss tautai, kas spēj attīstīt programmas, kas palīdz atrisināt aktuālas problēmas, šajā gadījumā vides un bioloģiskās problēmas," sacīja Čapons. â� <“Eberlight 将为寻求解决具有现实世界影响的自然科学的科学家提供端到端解决方案。” â� <“Eberlight 将为寻求解决具有现实世界影响的自然科学的科学家提供端到端解决方案。”"Eberlight sniegs visaptverošu risinājumu zinātniekiem, kuri vēlas atrisināt praktiski nozīmīgu dzīvības zinātnes problēmas."
"Es ceru, ka neatkarīgi no tā, ar kādiem lieliem izaicinājumiem, ar kuriem zinātnieki saskaras, APS var viņiem palīdzēt," viņa sacīja. â� <“这些挑战影响着我们每个人。” â� <“这些挑战影响着我们每个人。”"Šie jautājumi ietekmē mūs visus."
Argonne vadības skaitļošanas iekārta sniedz zinātniskajai un inženierzinātnei kopienai ar superdatoru iespējām uzlabot pamata atklāšanu un izpratni visdažādākajās disciplīnās. Atbalstot ASV Enerģētikas departamenta (DOE) progresīvo zinātnisko skaitļošanas pētījumu (ASCR) programmu, ALCF ir viens no diviem vadošajiem DOE skaitļošanas centriem, kas veltīti atvērtai zinātnei.
ASV Enerģētikas departamenta Zinātnes departamenta uzlabotais fotonu avots (APS) Argonne Nacionālajā laboratorijā ir viens no produktīvākajiem rentgenstaru avotiem pasaulē. APS nodrošina lielas spilgtuma rentgena starus daudzveidīgai pētnieku grupai materiālu zinātnē, ķīmijā, kondensētās vielas fizikā, dzīves un vides zinātnēs un lietišķajos pētījumos. Šie rentgena stari ir ideāli piemēroti materiālu un bioloģisko struktūru izpētei; elementu sadalījums; ķīmiskie, magnētiskie un elektroniskie stāvokļi; kā arī virkne tehnoloģiski svarīgu inženiertehnisko sistēmu, sākot no baterijām līdz injekcijas sprauslām, kas ir būtiskas mūsu valsts ekonomiskajai, tehnoloģiskajai un ekonomiskajai attīstībai. un materiālās labklājības pamats. Katru gadu vairāk nekā 5000 pētnieku izmanto AP, lai sagatavotu vairāk nekā 2000 publikācijas, detalizēti aprakstot svarīgus atklājumus un risinot svarīgākas bioloģisko olbaltumvielu struktūras nekā jebkurš cits rentgenstaru pētniecības iestāžu lietotājs. APS zinātnieku un inženieru novatoriskās tehnoloģijas ir akseleratoru un gaismas avotu attīstības pamatā. Tajos ietilpst ievades ierīces, kas rada ārkārtīgi spilgtus rentgenstarus, kurus novērtē pētnieki, objektīvi, kas fokusē rentgena starus līdz dažiem nanometriem, instrumenti, kas maksimāli palielina rentgena mijiedarbību ar pētāmo paraugu, un ierīces, kas savāc un samontē X -ray programmatūra. Pārvaldiet lielus apjomus no APS pētījumiem.
Šajā pētījumā tika izmantoti resursi no Advanced Photon Source, DOE zinātnes biroja lietotāja objekta, kuru pārvalda DOE zinātnes biroja Argonnas nacionālā laboratorija saskaņā ar līgumu Nr. DE-AC02-06CH11357.
Argonne Nacionālā laboratorija ir apņēmusies risināt aktuālas nacionālās zinātnes un tehnoloģijas problēmas. Argonne Nacionālā laboratorija, kas ir pirmā nacionālā laboratorija Amerikas Savienotajās Valstīs, praktiski katrā zinātniskajā disciplīnā veic progresīvus pamattiesības un lietišķos zinātniskos pētījumus. Argonne Nacionālie laboratorijas pētnieki cieši sadarbojas ar simtiem uzņēmumu, universitāšu un federālo, štatu un pašvaldību aģentūru pētniekiem, lai palīdzētu viņiem atrisināt īpašas problēmas, virzīt ASV zinātnisko vadību un veidot labāku nācijas nākotni. Argonne ir vairāk nekā 60 tautību darbinieki, un to pārvalda Argonne LLC Čikāgā, kas ir daļa no ASV Enerģētikas departamenta Zinātnes biroja.
ASV Enerģētikas departamenta Zinātnes birojs ir lielākais fizisko zinātņu pētījumu finansētājs Amerikas Savienotajās Valstīs un strādā, lai risinātu dažus no mūsu laika aktuālākajiem izaicinājumiem. Lai iegūtu papildinformāciju, apmeklējiet vietni https: // Energy Gy .gov/Science.
Pasta laiks: novembris-06-2023