Maa on keeruline ökosüsteem ja meie koht selles sõltub paljudest erinevatest teguritest. Alates mulla tervisest kuni õhukvaliteedi ja taimede ja mikroorganismide käitumiseni on meie loodusmaailma ja selle teiste elanike mõistmine kriitiline meie enda ellujäämise jaoks. Kliima muutudes muutub keskkonna ja selle mitmekesiste eluvormide uurimine ainult olulisemaks.
2023. aasta oktoobris käivitab USA energeetikaministeeriumi (DOE) Argonne'i riikliku labori teaduse büroos asuv Advanced Photoni allikas (APS) ametlikult uue programmi bioloogiliste ja keskkonnauuringute ja analüüsimisvõimaluste laiendamiseks Maailma juhtivad laborid. Röntgenväli. Ettevõtte nimega Eberlight sai hiljuti USA energiaosakonna bioloogiliste ja keskkonnauuringute (BER) programmi heakskiidu. Eesmärk on ühendada teadlased, kes läbivad BER-missiooni katseid APS-i maailma juhtivate röntgenikiirguste ressurssidega. Laiendades APSi mitmekesistele võimalustele juurdepääsu, loodavad Eberlight Apperserid avastada uusi teaduslikke meetodeid ja meelitada uusi interdistsiplinaarseid teadlaste meeskondi, et uurida uusi vaatenurki maailmas, kus me elame.
"See on võimalus luua midagi uut, mida APS -is varem pole olnud," ütles Argonne'i riikliku laboratooriumi kristallogist Caroline Michalska, kes juhib tööd Eberliglil. 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”"Laiendame juurdepääsu suurema bioloogilise ja keskkonnauuringute võimaldamiseks ning kuna programm on nii uus, aitavad rajatist kasutavad teadlased meil seda arendada."
Alates asutamisest 1990ndatel on APS olnud bioloogiliste uuringute valdkonnas makromolekulaarse kristallograafia valdkonnas. Teadlased kasutavad seda tehnoloogiat nakkushaiguste ja viiruste kohta lisateabe saamiseks, et panna alus vaktsiinidele ja ravile. APS -i eesmärk on nüüd laiendada oma edu muudele elu- ja keskkonnateadustele.
Selle laienemise üks probleem on see, et paljud bioloogilised ja keskkonnateadlased ei tea APS-i võimalusi, mis aitavad neil uurimistööd edendada ja ei tunne objekti eredate röntgenikiirte tootmist. Samuti ei tea paljud teadlased, millised paljudest APS -i eksperimentaalsed jaamad, mida nimetatakse BEAMLINES, on nende katsete jaoks parim valik, kuna iga jaam on optimeeritud konkreetse teaduse ja tehnoloogia jaoks.
Michalska ütles, et siin tuleb mängu Eberlight. Ta kirjeldas seda kui virtuaalset ökosüsteemi, mis oli loodud teadlaste ühendamiseks õigete APS -i teedel õigete tehnoloogiatega. Teadlased tutvustavad Eberlighti töötajatele ettepanekuid, kes aitavad eksperimentaalset kavandamist õige kanaliga vastavusse viia kavandatud uuringu läbiviimiseks. Ta ütles, et APS -i võimete mitmekesisus tähendas, et Eberlight võib mõjutada mitme bioloogia ja keskkonnateaduse valdkonda.
"Vaatame, mida BER -teadlased õpivad ja kuidas saaksime seda uurimistööd täiendada," sõnas ta. â� <“其中一些研究人员从未使用过 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 其中一些研究人员从未使用过 APS 等同步加速器。„Mõni neist teadlastest pole kunagi kasutanud sünkrotroni nagu APS.Nad õpivad, millised tööriistad on saadaval ja milliseid teaduslikke küsimusi saab APS -is käsitleda, mida ei saa mujal teha. "
„See on võimalus ehitada midagi uut, mida APS -is varem pole olnud. Laiendame bioloogiliste ja keskkonnauuringute ulatust ning kuna see on uus uurimistöö, aitavad rajatist kasutavad teadlased meil projekti arendada. - Caroline Michalska, Argonne'i riiklik labor
Mis puudutab konkreetset teadust, mida Eberlight propageerib, siis Michalska ütles, et see hõlmab kõike alates mullauuringutest kuni taimede kasvatamiseni, pilve moodustumise ja biokütusteni. APS-i röntgenikiirguse osakonna direktori asetäitja Stefan Vogt lisas nimekirja veetsükli, märkides, et see teave on kriitilise tähtsusega muutuvate kliimatingimuste mõistmiseks.
"Uurime kliimateadusega seotud küsimusi ja peame nende uurimist jätkama," sõnas Vogt. 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。”"Peame mõistma, kuidas võidelda kliimamuutuste sügavate ökoloogiliste tagajärgedega."
Kui Eberlight käivitas ametlikult oktoobris, jääb APS põhjaliku rajatise versiooniuuenduse osana aastapikkusele vaheajale. Selle aja jooksul tegeleb meeskond bioloogiliste ja keskkonnavalimide süsteemi uurimise ja väljatöötamise, andmebaaside väljatöötamise ning programmi teavitamise läbi.
Kui APS tuleb 2024. aastal uuesti võrku, laiendatakse selle võimalusi märkimisväärselt. Eberlighti meeskond sõlmib pikaajalisi kokkuleppeid 13 APS-kanaliga, mis esindab mitmesuguseid tehnoloogiaid. Eberlighti kaudu töötavatel teadlastel on juurdepääs ka Argonne'i ressurssidele, näiteks Argonne'i arvutusrajatis, kus asuvad teaduse teaduse büroo superaatorite ja laboratoorsete superaatorite büroo ning täiustatud valkude iseloomustamise keskus, kus valgud on kristalliseerunud ja ette valmistatud Analüüs.
Programmi arenedes võimendab see sidemeid teiste DOE teaduse kasutajarajatistega, näiteks Vaikse ookeani loodeosa riikliku labori keskkonnamolekulaarsete teaduste labori ja Lawrence Berkeley riikliku labori ühise genoomi instituudiga.
"Lapse kasvatamiseks on vaja küla, kuid teadusliku probleemi lahendamiseks on vaja veelgi suuremat küla," ütles Eberlighti meeskonna liige Argonne'i füüsik Zou Finfrock. â� <“我喜欢 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。 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。 â� <“我喜欢 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。 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。„Ma armastan Eberlighti mitmetahulist olemust, kuna see püüab luua integreeritud platvormi, mis edendab bioloogiliste, maapealsete ja ökoloogiliste süsteemide teadusuuringuid.See kõlab lihtsalt, kuid skaala ja potentsiaalne mõju on tohutu. "
Eberlighti idee on olnud Argonne'i riikliku labori vanemfüüsiku ja grupijuhi Ken Kemneri sõnul aastaid. Kemner töötas APS -is labori 27 aastat, millest suure osa veetis keskkonnauurijate ühendamisel asutuse ressurssidega. Nüüd jätkab Eberlight seda tööd laiemalt, ütles ta. Ta ootab huviga, milliseid uusi läbimurdeid tehakse kasvuhoonegaaside, märgala ökosüsteemide ning taimede ja mikroorganismide koostoimete ja settega.
Kemneri sõnul on Eberlighti edu võti nii sünkrotroniteadlaste kui ka bioloogiliste ja keskkonnateadlaste koolitus.
"Keskkonnateaduse probleemide paremaks mõistmiseks ja tehnoloogia kohandamiseks keskkonnauuringute probleemide paremaks lahendamiseks peate koolitama radiolooge," sõnas ta. 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。 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。 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。„Samuti peate koolitama keskkonnateadlasi selle kohta, kui head valgusallikad nende probleemide lahendamisel on.Seda tehakse selleks, et vähendada tõkkeid nende ligimeelitamisel. "
Footoni teaduslabori direktori asetäitja Laurent Chapon ja APSi direktori direktor ütles, et uus plaan tähendab APS -ile juurdepääsu demokratiseerimist ja selle võimalusi.
"See plaan saadab olulise sõnumi, et APS on rahva jaoks kriitiline ressurss, mis on võimeline välja töötama programme, mis aitavad lahendada pakilisi probleeme, sel juhul keskkonna- ja bioloogilisi probleeme," ütles Chapon. 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 pakub põhjalikku lahendust teadlastele, kes soovivad lahendada praktilise tähtsusega eluteaduse probleeme."
"Ma loodan, et hoolimata sellest, millised suured väljakutsed teadlased silmitsi seisavad, saavad APS neid aidata," sõnas naine. 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。”"Need probleemid mõjutavad meid kõiki."
Argonne'i juhtimisvõimalus pakub teadus- ja insenerikogukonnale superarvutamisvõimalusi põhjaliku avastamise ja mõistmise edendamiseks paljudes erialades. ALCF on USA energeetikaosakonna (DOE) arenenud teadusliku arvutamise uuringute (ASCR) programm toetatud üks kahest juhtivast DOE arvutuskeskusest, mis on pühendatud avatud teadusele.
Argonne'i riikliku laboratooriumi arenenud footoni allikas (APS) on üks produktiivsemaid röntgenikiirgusallikaid maailmas. APS pakub kõrge heledusega röntgenikiirguse mitmekesisele grupile materjaliteaduse, keemia, kondenseerunud aine füüsika, elu- ja keskkonnateaduste ning rakendusuuringute jaoks. Need röntgenikiirgused sobivad ideaalselt materjalide ja bioloogiliste struktuuride uurimiseks; elementide jaotus; keemilised, magnetilised ja elektroonilised olekud; Lisaks mitmesugustele tehnoloogiliselt olulistele insenerisüsteemidest, alates akudest kuni süstimispihustiteni, mis on meie rahva majandusliku, tehnoloogilise ja majandusarengu jaoks üliolulised. ja materiaalse heaolu alus. Igal aastal kasutab enam kui 5000 teadlast AP-sid enam kui 2000 väljaande tootmiseks, täpsustades olulisi avastusi ja lahendades olulisemad bioloogilised valgustruktuurid kui ükski teine röntgenikiirguse uurimisvõimaluste kasutaja. APS -i teadlaste ja inseneride innovaatilised tehnoloogiad alustavad kiirendite ja valgusallikate väljatöötamist. Nende hulka kuuluvad sisendseadmed, mis toodavad teadlaste hinnatud äärmiselt eredat röntgenikiirgust, läätsed, mis keskenduvad röntgenikiirtele mõnele nanomeetrini, instrumentideni, mis maksimeerivad röntgenikiirguse interaktsiooni uuritava prooviga, ja seadmeid, mis koguvad ja kokku panevad X -Ray tarkvara. Hallake APS -i uuringute suuri andmeid.
Selles uurimistöös kasutati ressursse Advanced Photoni allikalt, DOE teaduse kasutajarajatises, mida haldab DOE teaduse büroo Argonne'i riiklik laboratoorium lepingu nr De-AC02-06CH11357 alusel.
Argonne'i riiklik labor on pühendunud riiklike teaduse ja tehnoloogiaprobleemide pakilisele lahendamisele. Ameerika Ühendriikide esimene riiklik labor Argonne'i riiklik labor viib läbi tipptasemel põhi- ja rakendusuuringuid praktiliselt igas teaduslikus distsipliinis. Argonne'i riiklikud laboriuurijad teevad tihedat koostööd sadade ettevõtete, ülikoolide ja föderaalsete, osariikide ja munitsipaal -agentuuride teadlastega, et aidata neil lahendada konkreetseid probleeme, edendada USA teaduslikku juhtimist ja luua rahva jaoks parem tulevik. Argonne'il on rohkem kui 60 rahvusega töötajaid ja seda juhib Chicagos asuv Argonne LLC, mis on osa USA energeetikaministeeriumi teaduse büroost.
USA energeetikaministeeriumi teaduse büroo on Ameerika Ühendriikide suurim füüsiliste teadusuuringute rahastaja ja tegeleb meie aja kõige pakilisema väljakutsega. Lisateabe saamiseks külastage https: // Energy Gy .gov/Science.
Postiaeg: november-06-2023