Maapallo on monimutkainen ekosysteemi, ja paikkamme siinä riippuu monista eri tekijöistä.Maaperän terveydestä ilmanlaatuun kasvien ja mikro-organismien käyttäytymiseen luonnonmaailmamme ja sen muiden asukkaiden ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää oman selviytymisemme kannalta.Ilmaston muuttuessa ympäristön ja sen monimuotoisten elämänmuotojen tutkiminen vain korostuu.
Lokakuussa 2023 Advanced Photon Source (APS), Yhdysvaltain energiaministeriön (DOE) Argonnen kansallisen laboratorion tiedetoimiston käyttäjälaitos, käynnistää virallisesti uuden ohjelman biologisten ja ympäristöllisten tutkimus- ja analyysivalmiuksien laajentamiseksi. maailman johtavat laboratoriot.Röntgenkenttä.eBERlight-niminen yritys sai äskettäin hyväksynnän Yhdysvaltain energiaministeriön biologisen ja ympäristön tutkimuksen (BER) ohjelmalta.Tavoitteena on yhdistää BER-operaatiossa kokeita suorittavat tutkijat APS:n maailman johtaviin röntgentieteen resursseihin.Laajentamalla pääsyä APS:n monipuolisiin ominaisuuksiin eBERlight-ajattelijat toivovat löytävänsä uusia tieteellisiä menetelmiä ja houkuttelevansa uusia tieteidenvälisiä tutkijaryhmiä tutkimaan uusia näkökulmia maailmaan, jossa elämme.
"Tämä on mahdollisuus luoda jotain uutta, mitä ei ole ollut APS:ssä aiemmin", sanoi Argonne National Laboratoryn proteiinikristallologi Caroline Michalska, joka johtaa eBERlight-työtä. â�<“我们正在扩大准入范围，以适应更多的生物和环境研究，并且研究，并且由于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，并且研究，并且由䛡，并且由于"Laajennamme pääsyä mahdollistaaksemme enemmän biologista ja ympäristötutkimusta, ja koska ohjelma on niin uusi, laitosta käyttävät tutkijat auttavat meitä kehittämään sitä."
Perustamisestaan 1990-luvulla lähtien APS on ollut johtava "makromolekyylikristallografian" alalla biologisessa tutkimuksessa.Tutkijat käyttävät tätä tekniikkaa saadakseen lisää tietoa tartuntataudeista ja viruksista luodakseen pohjan rokotteille ja hoidoille.APS pyrkii nyt laajentamaan menestystään muille elämän- ja ympäristötieteen aloille.
Yksi tämän laajennuksen ongelma on, että monet biologian ja ympäristön tutkijat eivät ole tietoisia APS:n kyvystä auttaa heitä edistämään tutkimustaan eivätkä tunne prosessia, jolla objektista saadaan kirkkaita röntgensäteitä.Samoin monet tutkijat eivät tiedä, mikä monista APS-koeasemista, joita kutsutaan beamlinesiksi, on paras valinta heidän kokeisiinsa, koska jokainen asema on optimoitu tietylle tieteelle ja teknologialle.
Michalska sanoi, että tässä eBERlight tulee esiin.Hän kuvaili sitä virtuaaliseksi ekosysteemiksi, joka on suunniteltu yhdistämään tiedemiehet oikeaan teknologiaan oikealla APS-polulla.Tutkijat esittävät ehdotuksia eBERlightin henkilökunnalle, joka auttaa kohdistamaan kokeellisen suunnittelun oikeaan kanavaan ehdotetun tutkimuksen suorittamiseksi.Hän sanoi, että APS:n ominaisuuksien monimuotoisuus tarkoitti, että eBERlightilla voi olla vaikutusta useille biologian ja ympäristötieteen aloille.
"Tarkastelemme, mitä BER-tutkijat tutkivat ja kuinka voimme täydentää tutkimusta", hän sanoi. 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."Jotkut näistä tutkijoista eivät ole koskaan käyttäneet APS:n kaltaista synkrotronia.He oppivat, mitä työkaluja on saatavilla ja mitä tieteellisiä kysymyksiä voidaan käsitellä APS:ssä, joita ei voi tehdä muualla.”
”Tämä on mahdollisuus rakentaa jotain uutta, mitä APS:ssä ei ole ennen ollut.Laajennamme biologisen ja ympäristötutkimuksen alaa, ja koska kyseessä on uusi tutkimus, laitosta käyttävät tutkijat auttavat meitä kehittämään hanketta.- Caroline Michalska, Argonnen kansallinen laboratorio
Mitä tulee erityiseen tieteeseen, jota eBERlight edistää, Michalska sanoi, että se sisältää kaiken maaperän tutkimuksesta kasvien kasvattamiseen, pilvien muodostumiseen ja biopolttoaineisiin.Stefan Vogt, APS X-ray Science Divisionin apulaisjohtaja, lisäsi veden kiertokulkua luetteloon ja huomautti, että tämä tieto on kriittistä muuttuvien ilmasto-olosuhteiden ymmärtämiseksi paremmin.
"Tutkimme ilmastotieteeseen liittyviä kysymyksiä, ja meidän on jatkettava niiden tutkimista", Vogt sanoi. 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。”"Meidän on ymmärrettävä, kuinka torjua ilmastonmuutoksen syvällisiä ekologisia seurauksia."
Vaikka eBERlight lanseerattiin virallisesti lokakuussa, APS pysyy vuoden mittaisella tauolla osana kattavaa laitospäivitystä.Tänä aikana tiimi työskentelee tutkiakseen ja kehittääkseen biologista ja ympäristön näytteenottojärjestelmää, kehittää tietokantoja ja toteuttaa ohjelmaa.
Kun APS tulee jälleen verkkoon vuonna 2024, sen ominaisuudet laajenevat merkittävästi.eBERlight-tiimi tekee pitkäaikaisia sopimuksia 13 APS-kanavan kanssa, jotka edustavat laajaa valikoimaa teknologioita.eBERlightin kautta työskentelevillä tutkijoilla on myös pääsy Argonnen resursseihin, kuten Argonne Computing Facilityyn, jossa DOE Office of Science Office of Science supertietokoneet ja laboratorioiden supertietokoneet sijaitsevat, sekä Center for Advanced Protein Characterization, jossa proteiinit kiteytetään ja valmistetaan analyysi.
Ohjelman kehittyessä se hyödyntää yhteyksiä muihin DOE Office of Science -käyttäjätiloihin, kuten Pacific Northwest National Laboratoryn Environmental Molecular Sciences -laboratorioon ja Lawrence Berkeley National Laboratoryn yhteiseen genomiinstituuttiin.
"Lapsen kasvattamiseen tarvitaan kylä, mutta tieteellisen ongelman ratkaisemiseen tarvitaan vielä suurempi kylä", sanoi Argonnen fyysikko Zou Finfrock, eBERlight-tiimin jäsen. â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨簟物科学探索. â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨簟物科学探索."Rakastan eBERlightin monimuotoisuutta, sillä se pyrkii luomaan integroidun alustan, joka edistää biologisten, maanpäällisten ja ekologisten järjestelmien tieteellistä tutkimusta.Se kuulostaa yksinkertaiselta, mutta mittakaava ja mahdollinen vaikutus on valtava.”
Argonnen kansallisen laboratorion vanhemman fyysikon ja ryhmänjohtajan Ken Kemnerin mukaan eBERlight-ideaa on kehitetty vuosia.Kemner työskenteli APS:ssä laboratorion 27 vuoden ajan, joista suuren osan hän käytti ympäristötutkijoiden yhdistämiseen laitoksen resursseihin.Nyt eBERlight jatkaa tätä työtä suuremmassa mittakaavassa, hän sanoi.Hän odottaa innolla, mitä uusia läpimurtoja saadaan aikaan tutkimuksessa, joka koskee kasvihuonekaasuja, kosteikkojen ekosysteemejä sekä kasvien ja mikro-organismien vuorovaikutusta maaperän ja sedimentin kanssa.
Avain eBERlightin menestykseen on Kemnerin mukaan synkrotronitutkijoiden sekä biologian ja ympäristön tutkijoiden koulutus.
"Sinun on koulutettava radiologeja ymmärtämään paremmin ympäristötieteellisiä ongelmia ja mukauttamaan teknologiaa ympäristötutkimusongelmien ratkaisemiseksi paremmin", hän sanoi. 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凂艁 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凂艁"Sinun on myös koulutettava ympäristötieteilijöitä siitä, kuinka hyviä valonlähteet ratkaisevat nämä ongelmat.Tällä pyritään vähentämään esteitä heidän houkuttelemiselle.”
Laurent Chapon, Photon Science Laboratoryn apulaisjohtaja ja APS:n johtaja, sanoi, että uusi suunnitelma tarkoittaa APS:n ja sen ominaisuuksien saatavuuden demokratisoimista.
"Tämä suunnitelma lähettää tärkeän viestin siitä, että APS on kansakunnalle kriittinen resurssi, joka pystyy kehittämään ohjelmia, jotka auttavat ratkaisemaan kiireellisiä ongelmia, tässä tapauksessa ympäristö- ja biologisia ongelmia", Chapon sanoi. 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揖供端到端观” 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揖供端到端观”"eBERlight tarjoaa kattavan ratkaisun tutkijoille, jotka pyrkivät ratkaisemaan käytännön tärkeitä life science -ongelmia."
"Toivon, että riippumatta siitä, mitä suuria haasteita tiedemiehet kohtaavat, APS voi auttaa heitä", hän sanoi. 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。”"Nämä ongelmat koskettavat meitä kaikkia."
Argonne Leadership Computing Facility tarjoaa tiede- ja insinööriyhteisölle superlaskentaominaisuuksia perustavanlaatuisten löytöjen ja ymmärryksen edistämiseksi useilla eri tieteenaloilla.Yhdysvaltain energiaministeriön (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR) -ohjelman tukema ALCF on yksi kahdesta johtavasta avoimelle tieteelle omistautuneesta DOE-laskentakeskuksesta.
Yhdysvaltain energiaministeriön tiedetoimiston Advanced Photon Source (APS) Argonnen kansallisessa laboratoriossa on yksi tuottavimmista röntgenlähteistä maailmassa.APS tarjoaa kirkkaita röntgensäteitä monipuoliselle materiaalitieteen, kemian, kondensoituneen aineen fysiikan, bio- ja ympäristötieteiden sekä soveltavan tutkimuksen tutkijoille.Nämä röntgensäteet ovat ihanteellisia materiaalien ja biologisten rakenteiden tutkimiseen;elementtien jakelu;kemialliset, magneettiset ja elektroniset tilat;sekä joukko teknologisesti tärkeitä suunnittelujärjestelmiä akuista ruiskutussuuttimiin, jotka ovat olennaisia maamme taloudelliselle, teknologiselle ja taloudelliselle kehitykselle.ja aineellisen hyvinvoinnin perusta.Joka vuosi yli 5 000 tutkijaa käyttää APS:ää tuottamaan yli 2 000 julkaisua, joissa käsitellään tärkeitä löytöjä ja ratkaistaan tärkeämpiä biologisia proteiinirakenteita kuin kukaan muu röntgentutkimuslaitosten käyttäjä.APS:n tutkijoiden ja insinöörien innovatiiviset tekniikat ovat kiihdyttimien ja valonlähteiden kehittämisen taustalla.Näitä ovat syöttölaitteet, jotka tuottavat tutkijoiden arvostamia erittäin kirkkaita röntgensäteitä, linssit, jotka tarkentavat röntgensäteet muutamaan nanometriin asti, instrumentit, jotka maksimoivat röntgensäteiden vuorovaikutuksen tutkittavan näytteen kanssa, sekä laitteet, jotka keräävät ja kokoavat X. -ray ohjelmisto.Hallitse suuria tietomääriä APS-tutkimuksista.
Tässä tutkimuksessa käytettiin resursseja Advanced Photon Sourcesta, DOE:n tiedetoimiston käyttäjälaitoksesta, jota hallinnoi DOE:n tiedetoimiston Argonnen kansallinen laboratorio sopimusnumerolla DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory on sitoutunut ratkaisemaan kiireellisiä kansallisia tiede- ja teknologiaongelmia.Argonne National Laboratory, ensimmäinen kansallinen laboratorio Yhdysvalloissa, tekee huippuluokan tieteellistä perus- ja soveltavaa tutkimusta lähes kaikilla tieteenaloilla.Argonne National Laboratoryn tutkijat tekevät tiivistä yhteistyötä satojen yritysten, yliopistojen ja liittovaltion, valtion ja kunnallisten virastojen tutkijoiden kanssa auttaakseen heitä ratkaisemaan tiettyjä ongelmia, edistämään Yhdysvaltain tieteellistä johtajuutta ja rakentamaan kansakunnalle parempaa tulevaisuutta.Argonnessa on työntekijöitä yli 60 kansallisuudesta, ja sitä johtaa Chicagossa sijaitseva Argonne LLC, joka on osa Yhdysvaltain energiaministeriön tiedetoimistoa.
Yhdysvaltain energiaministeriön tiedetoimisto on suurin fysiikan tutkimuksen rahoittaja Yhdysvalloissa ja pyrkii vastaamaan joihinkin aikamme kiireellisimmistä haasteista.Lisätietoja on osoitteessa https://energygy.gov/science.
Postitusaika: 06.11.2023