Maa on monimutkainen ekosysteemi, ja paikkamme siinä riippuu monista eri tekijöistä. Maaperän terveydestä ilmanlaatuun kasvien ja mikro -organismien käyttäytymiseen, luonnollisen maailman ja muiden asukkaiden ymmärtäminen on kriittistä omalle selviytymisellemme. Kun ilmasto muuttuu edelleen, ympäristön ja sen monimuotoisten elämänmuotojen tutkiminen tulee vain tärkeämmäksi.
Lokakuussa 2023 Advanced Photon Source (APS), Yhdysvaltain energiaministeriön (DOE) Argonnen kansallisen laboratorion tiedetoimiston käyttäjälaitos, käynnistää virallisesti uuden ohjelman biologisten ja ympäristötutkimus- ja analysointiominaisuuksien laajentamiseksi Maailman johtavat laboratoriot. Röntgenkenttä. Eberlight -niminen yritys sai äskettäin hyväksynnän Yhdysvaltain energiaministeriön biologisen ja ympäristötutkimuksen (BER) ohjelmasta. Tavoitteena on yhdistää tutkijat suorittamaan kokeita BER-operaatiosta APS: n maailman johtavien röntgentieteiden resurssien kanssa. Laajentamalla pääsyä APS: n monimuotoisiin kykyihin, Eberlight Thinders toivoo löytävänsä uusia tieteellisiä menetelmiä ja houkutella uusia tutkijoiden ryhmiä tutkimaan uusia näkökulmia maailmaan, jossa elämme.
"Tämä on tilaisuus luoda jotain uutta, jota ei ole aiemmin ollut olemassa APS: ssä", sanoi Argonnen kansallinen laboratorioproteiini kristallogisti Caroline Michalska, joka johtaa Eberlightissa 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""Laajennamme pääsyä lisäämään biologista ja ympäristötutkimusta, ja koska ohjelma on niin uusi, laitosta käyttävät tutkijat auttavat meitä kehittämään sitä."
1990 -luvulla perustamisestaan lähtien APS on ollut johtava biologisen tutkimuksen makromolekyylisen kristallografian alalla. Tutkijat käyttävät tätä tekniikkaa saadakseen lisätietoja tartuntatauteista ja viruksista rokotteiden ja hoidon perustaan. APS pyrkii nyt laajentamaan menestystä muille elämän ja ympäristötieteiden alueille.
Yksi tämän laajennuksen ongelma on, että monet biologiset ja ympäristötutkijat eivät tiedä APS: n kykyjä auttaa heitä edistämään tutkimustaan ja eivät tunne esineen kirkkaiden röntgensäteiden tuottamista. Samoin monet tutkijat eivät tiedä, mikä monista APS: n kokeellisista asemista, nimeltään Beamlines, on paras valinta kokeisiinsa, koska jokainen asema on optimoitu tietylle tieteelle ja tekniikalle.
Michalska sanoi, että Eberlight tulee peliin. Hän kuvasi sitä virtuaalisen ekosysteemiksi, joka on suunniteltu yhdistämään tutkijat oikealla tekniikalla oikealla APS -polulla. Tutkijat esittävät ehdotuksia Eberlight -henkilökunnalle, joka auttaa kohdistamaan kokeellisen suunnittelun oikeaan kanavaan ehdotetun tutkimuksen suorittamiseksi. Hän sanoi, että APS: n kykyjen monimuotoisuus tarkoitti, että Eberlightilla voi olla vaikutusta monilla biologian ja ympäristötieteiden alueilla.
"Tarkastelemme, mitä BER -tutkijat opiskelevat ja kuinka voimme täydentää tätä 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 synkrotronia, kuten APS.He oppivat, mitä työkaluja on saatavilla ja mitä tieteellisiä kysymyksiä voidaan käsitellä APS: llä, joita ei voida tehdä muualla. "
”Tämä on tilaisuus rakentaa jotain uutta, jota ei ole aiemmin ollut olemassa. Laajennamme biologisen ja ympäristötutkimuksen laajuutta ja koska tämä on uusi tutkimus, laitosta käyttävät tutkijat auttavat meitä kehittämään hanketta. - Caroline Michalska, Argonnen kansallinen laboratorio
Eberlightin edistämää tieteelle Michalska sanoi, että se sisältää kaiken maaperän tutkimuksesta kasvaviin kasveihin, pilvien muodostumiseen ja biopolttoaineisiin. APS-röntgentieteiden divisioonan varajohtaja Stefan Vogt lisäsi vesisyklin luetteloon huomauttaen, että nämä tiedot ovat kriittisiä 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 syviä ekologisia seurauksia."
Vaikka Eberlight käynnistettiin virallisesti lokakuussa, APS pysyy vuoden mittaisessa tauossa osana kattavaa laitoksen päivitystä. Tänä aikana tiimi pyrkii tutkimaan ja kehittämään biologista ja ympäristöä koskevaa näytteenottojärjestelmää, kehittämään tietokantoja ja johtamaan ohjelmaa.
Kun APS tulee verkkoon uudelleen vuonna 2024, sen ominaisuuksia laajennetaan huomattavasti. Eberlight-tiimi tekee pitkäaikaisia sopimuksia 13 APS-kanavan kanssa, jotka edustavat laajaa tekniikkaa. Eberlightin kautta työskentelevillä tutkijoilla on myös pääsy Argonne -resursseihin, kuten Argonne -tietojenkäsittelylaitokseen, jossa sijaitsevat DOE: n tieteen tieteen toimistojen supertietokoneiden ja laboratorion supertietokoneiden toimiston ja edistyneiden proteiinien karakterisointikeskuksen, jossa proteiinit kiteytetään ja valmistetaan analyysi.
Ohjelman kehittyessä se hyödyntää yhteyksiä muihin DOE: n tieteen käyttäjätoimistoihin, kuten Tyynenmeren luoteis -kansallisen laboratorion ympäristömolekyylitieteiden laboratorioon ja Lawrence Berkeleyn kansallisen laboratorion yhteiseen genomin instituuttiin.
"Lapsen kasvattaminen vie kylän, mutta tieteellisen ongelman ratkaiseminen vie vielä suuremman kylän", sanoi Eberlight -tiimin jäsen Argonne -fyysikko 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。”Rakastan Eberlightin monitahoista luonnetta, kun se pyrkii luomaan integroidun alustan, joka edistää biologisten, maanpäällisten ja ekologisten järjestelmien tieteellistä tutkimusta.Se kuulostaa yksinkertaiselta, mutta mittakaava ja mahdollinen vaikutus on valtava. "
Eberlight -idea on ollut vuosien valmistus Argonnen kansallisen laboratorion vanhempi fyysikko ja ryhmäjohtaja Ken Kemner. Kemner työskenteli APS: ssä laboratorion 27 vuotta, joista suuri osa hän vietti ympäristötutkijoiden yhdistämisen laitoksen resursseihin. Nyt Eberlight jatkaa tätä työtä laajemmassa mittakaavassa, hän sanoi. Hän odottaa innolla, mitä uusia läpimurtoja tehdään kasvihuonekaasujen, kosteikkoekosysteemien sekä kasvien ja mikro -organismien vuorovaikutuksen avulla maaperän ja sedimenttien kanssa.
Kemnerin mukaan avain Eberlightin menestykseen on synkrotronitutkijoiden sekä biologisten ja ympäristötutkijoiden koulutus.
"Sinun on koulutettava radiologit ymmärtämään paremmin ympäristötieteellisiä ongelmia ja mukautettava tekniikka 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。”Sinun on myös koulutettava ympäristötieteilijöitä siitä, kuinka hyvät valonlähteet ovat näiden ongelmien ratkaisemisessa.Tämä tehdään niiden houkuttelemisen vähentämiseksi. "
Photon Science Laboratory- ja APS: n johtaja Laurent Chapon sanoi, että uusi suunnitelma tarkoittaa APS: n ja sen kykyjen pääsyn demokratisointia.
"Tämä suunnitelma lähettää tärkeän viestin, 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 tarjoaa kattavan ratkaisun tutkijoille, jotka pyrkivät ratkaisemaan biotieteiden ongelmia käytännöllisellä merkityksellä."
"Toivon, että riippumatta siitä, mitä suuria haasteita tutkijat kohtaavat, APS voivat 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 asiat vaikuttavat meihin kaikkiin."
Argonnen johtajuuslaskentalaitos tarjoaa tieteelliselle ja tekniikkayhteisölle supertietokoneita edistääkseen perustavanlaatuista löytämistä ja ymmärrystä monilla tieteenaloilla. Yhdysvaltain energiaministeriön (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR) -ohjelman tukemana ALCF on yksi kahdesta avoimelle tiedelle omistettujen DOE -tietojenkäsittelykeskuksista.
Yhdysvaltain energiaministeriön tieteen laitoksen edistynyt fotonilähde (APS) Argonnen kansallisessa laboratoriossa on yksi maailman tuottavimmista röntgenlähteistä. APS tarjoaa korkean kirkkauden röntgenkuvat monipuoliselle materiaalitieteiden, kemian, kondensoituneiden aineiden fysiikan, elämän ja ympäristötieteiden tutkijoiden ryhmälle. Nämä röntgenkuvat ovat ihanteellisia materiaalien ja biologisten rakenteiden tutkimiseen; elementtien jakautuminen; kemialliset, magneettiset ja elektroniset tilat; samoin kuin erilaisia teknisesti tärkeitä tekniikkajärjestelmiä, paristoista injektiosuuriin, jotka ovat perustavanlaatuisia kansakuntamme taloudelliselle, teknologiselle ja taloudelliselle kehitykselle. ja aineellisen hyvinvoinnin perusta. Joka vuosi yli 5000 tutkijaa käyttää APS: ää yli 2000 julkaisun tuottamiseen, yksityiskohtaisesti tärkeiden löytöjen ratkaisemiseen ja tärkeämpien biologisten proteiinirakenteiden ratkaisemiseen kuin mikään muu röntgentutkimuslaitosten käyttäjä. APS -tutkijoiden ja insinöörien innovatiiviset tekniikat ovat kiihdyttimien ja kevyiden lähteiden kehittämisen taustalla. Näihin kuuluvat syöttölaitteet, jotka tuottavat tutkijoiden arvostetut erittäin kirkkaat röntgenkuvat, linssit, joissa keskitytään röntgenkuviin muutamiin nanometreihin, instrumentteihin, jotka maksimoivat röntgensäteiden vuorovaikutuksen tutkittavan näytteen kanssa, ja laitteita, jotka keräävät ja kokoontuvat X -ray -ohjelmisto. Hallitse suuria määriä tietoja APS -tutkimuksista.
Tässä tutkimuksessa käytettiin resursseja Advanced Photon Sourcen, DOE: n tieteen käyttäjälaitoksen toimistosta, jota hallinnoi DOE: n tiedetoimiston Argonne National Laboratory sopimuksen nro DE-AC02-06CH11357.
Argonnen kansallinen laboratorio on sitoutunut ratkaisemaan kiireelliset kansalliset tiede- ja teknologiaongelmat. Argonnen kansallinen laboratorio, ensimmäinen kansallinen laboratorio Yhdysvalloissa, suorittaa huippuluokan perus- ja soveltavan tieteellisen tutkimuksen käytännössä jokaisessa tieteellisessä tieteenalassa. Argonnen kansalliset laboratoriotutkijat tekevät tiivistä yhteistyötä satojen yritysten, yliopistojen ja liittovaltion, osavaltioiden ja kunnallisten virastojen tutkijoiden kanssa auttaakseen heitä ratkaisemaan erityisiä ongelmia, edistämään Yhdysvaltojen tieteellistä johtajuutta ja rakentamaan kansakunnalle parempaa tulevaisuutta. Argonne on yli 60 kansallisuutta, ja sitä hallinnoi Argonne LLC Chicagossa, joka on osa Yhdysvaltain energiaministeriön tiedetoimistoa.
Yhdysvaltain energiaministeriön tiedevirasto on Yhdysvaltojen suurin fysiikan tutkimuksen rahoittaja ja pyrkii vastaamaan aikamme kiireellisimpiin haasteisiin. Lisätietoja on osoitteessa https: // Energy Gy .gov/Science.
Viestin aika: Nov-06-2023