A Föld egy összetett ökoszisztéma, és helyünk benne sok különböző tényezőtől függ.A talaj egészségétől a levegő minőségén át a növények és mikroorganizmusok viselkedéséig a természeti világunk és más lakóinak megértése kritikus fontosságú saját túlélésünk szempontjából.Ahogy az éghajlat folyamatosan változik, a környezet és annak változatos életformáinak tanulmányozása egyre fontosabbá válik.
2023 októberében az Advanced Photon Source (APS), az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának (DOE) Argonne National Laboratory Tudományos Hivatalának felhasználói létesítménye hivatalosan elindít egy új programot a biológiai és környezeti kutatási és elemzési képességek bővítésére az Egyesült Államokban. a világ vezető laboratóriumai.Röntgenmező.Az eBERlight nevű cég a közelmúltban megkapta az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Biológiai és Környezetkutatási (BER) programjának jóváhagyását.A cél az, hogy összekapcsolják a BER-küldetésben kísérleteket végző kutatókat az APS világelső röntgentudományi erőforrásaival.Az APS sokrétű képességeihez való hozzáférés kiterjesztésével az eBERlight gondolkodói új tudományos módszereket fedezhetnek fel, és új interdiszciplináris kutatócsoportokat vonzanak magukhoz, hogy új perspektívákat tárjanak fel a világról, amelyben élünk.
„Ez egy lehetőség valami új létrehozására, ami korábban nem létezett az APS-ben” – mondta Caroline Michalska, az Argonne National Laboratory fehérjekrisztallógusa, az eBERlight-tal kapcsolatos munka vezetője. 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，并且研究，并且由于肥尤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，并且研究，并且由于肦尖囡"Bővítjük a hozzáférést, hogy több biológiai és környezeti kutatást tegyünk lehetővé, és mivel a program nagyon új, a létesítményt használó tudósok segítenek a fejlesztésben."
Az 1990-es évekbeli alapítása óta az APS vezető szerepet tölt be a biológiai kutatások „makromolekuláris krisztallográfia” területén.A tudósok ezt a technológiát arra használják, hogy többet tudjanak meg a fertőző betegségekről és vírusokról, hogy megalapozzák a vakcinákat és a kezeléseket.Az APS most arra törekszik, hogy sikerét az élet- és környezettudomány más területeire is kiterjessze.
Az egyik probléma ezzel a bővítéssel, hogy sok biológiai és környezettudós nincs tisztában az APS képességeivel, amelyek segíthetik őket kutatásaik előmozdításában, és nem ismerik a tárgy fényes röntgensugarak előállításának folyamatát.Hasonlóképpen sok tudós nem tudja, hogy a sok APS kísérleti állomás, az úgynevezett beamline-ok közül melyik a legjobb választás kísérleteikhez, mivel minden állomás egy adott tudományra és technológiára van optimalizálva.
Michalska elmondta, hogy itt jön képbe az eBERlight.Úgy jellemezte, mint egy virtuális ökoszisztémát, amelynek célja, hogy összekapcsolja a tudósokat a megfelelő technológiákkal a megfelelő APS úton.A kutatók javaslatokat nyújtanak be az eBERlight munkatársainak, akik segítenek összehangolni a kísérleti tervet a megfelelő csatornával a javasolt vizsgálat elvégzéséhez.Azt mondta, hogy az APS képességeinek sokfélesége azt jelenti, hogy az eBERlight a biológia és a környezettudomány számos területére hatással lehet.
„Megvizsgáljuk, hogy mit tanulnak a BER-kutatók, és hogyan tudjuk kiegészíteni ezt a kutatást” – mondta. 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.„E kutatók egy része soha nem használt olyan szinkrotront, mint az APS.Megtanulják, hogy milyen eszközök állnak rendelkezésre, és milyen tudományos kérdéseket lehet megválaszolni az APS-ben, ami máshol nem.”
„Ez egy lehetőség, hogy valami újat építsünk, ami korábban nem létezett az APS-ben.Bővítjük a biológiai és környezeti kutatások körét, és mivel ez új kutatás, a létesítményt használó tudósok segítenek a projekt fejlesztésében.– Caroline Michalska, Argonne Nemzeti Laboratórium
Ami azt a konkrét tudományt illeti, amelyet az eBERlight támogatni fog, Michalska azt mondta, hogy a talajkutatástól a növénytermesztésig, a felhőképződésig és a bioüzemanyagokig mindenre kiterjed majd.Stefan Vogt, az APS X-ray Science Division igazgatóhelyettese felvette a víz körforgását a listára, megjegyezve, hogy ez az információ kritikus fontosságú a változó éghajlati viszonyok jobb megértéséhez.
„Az éghajlattudományhoz kapcsolódó kérdéseket tanulmányozzuk, és továbbra is tanulmányoznunk kell őket” – mondta 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。”"Meg kell értenünk, hogyan küzdhetünk le az éghajlatváltozás mélyreható ökológiai következményei ellen."
Míg az eBERlight hivatalosan októberben indult, az APS egy éves szünetet tart az átfogó létesítményfrissítés részeként.Ezalatt a csapat egy biológiai és környezeti mintavételi rendszer kutatásán és fejlesztésén, adatbázisok fejlesztésén és a program megismertetésén dolgozik.
Amikor az APS 2024-ben újra online lesz, a képességei jelentősen bővülnek.Az eBERlight csapata 13 APS csatornával köt hosszú távú megállapodást, amelyek a technológiák széles skáláját képviselik.Az eBERlighton keresztül dolgozó tudósok hozzáférhetnek az Argonne-forrásokhoz is, például az Argonne Computing Facility-hez, ahol a DOE Tudományos Hivatala a Tudományos Szuperszámítógépek és a laboratóriumi szuperszámítógépek találhatók, valamint a Fejlett Fehérje Jellemző Központhoz, ahol a fehérjéket kristályosítják és előkészítik elemzés.
Ahogy a program fejlődik, a DOE Office of Science más felhasználói létesítményeivel, például a Pacific Northwest National Laboratory Environmental Molecular Sciences Laboratóriumával és a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumban működő Joint Genome Institute-tal is kiépíti a kapcsolatokat.
"Egy gyerek felneveléséhez falura van szükség, de egy tudományos probléma megoldásához még nagyobb falura van szükség" - mondta Zou Finfrock, az Argonne fizikusa, az eBERlight csapatának tagja. 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，促进跨生物科学探索.„Imádom az eBERlight sokoldalú természetét, mivel egy olyan integrált platform létrehozására törekszik, amely előmozdítja a biológiai, földi és ökológiai rendszerek tudományos kutatását.Egyszerűen hangzik, de a léptéke és a lehetséges hatása óriási.”
Ken Kemner, az Argonne National Laboratory vezető fizikusa és csoportvezetője szerint az eBERlight ötlete már évek óta kidolgozás alatt áll.Kemner 27 éven át az APS-nél dolgozott a laboratóriumban, amelynek nagy részét azzal töltötte, hogy környezetkutatókat kapcsoljon össze az intézmény erőforrásaival.Most az eBERlight nagyobb léptékben folytatja ezt a munkát – mondta.Várja, hogy milyen új áttörések születnek az üvegházhatású gázokkal, a vizes élőhelyek ökoszisztémáival, valamint a növények és mikroorganizmusok talajjal és üledékekkel való kölcsönhatásaival kapcsolatos kutatások révén.
Az eBERlight sikerének kulcsa Kemner szerint a szinkrotron tudósok, valamint a biológiai és környezettudósok képzése.
„Ki kell képezni a radiológusokat, hogy jobban megértsék a környezettudományi problémákat, és a technológiát a környezeti kutatási problémák jobb megoldásához alkalmazkodni kell” – mondta. 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艂 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艂„A környezettudósokat is fel kell tanítani arra vonatkozóan, hogy a fényforrások milyen jók ezeknek a problémáknak a megoldásában.Ezt azért teszik, hogy csökkentsék a vonzásuk akadályait.”
Laurent Chapon, a Photon Science Laboratory igazgatóhelyettese és az APS igazgatója elmondta, hogy az új terv az APS-hez és képességeihez való hozzáférés demokratizálását jelenti.
"Ez a terv fontos üzenetet közvetít, hogy az APS kritikus erőforrás a nemzet számára, amely képes olyan programokat kidolgozni, amelyek segítenek megoldani a sürgető problémákat, jelen esetben a környezeti és biológiai problémákat" - mondta 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提供端到端观”)„Az eBERlight átfogó megoldást kínál a gyakorlati jelentőségű élettudományi problémák megoldására törekvő tudósok számára.”
„Remélem, hogy bármilyen nagy kihívással néznek is szembe a tudósok, az APS segíthet nekik” – mondta. 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。”– Ezek a problémák mindannyiunkat érintenek.
Az Argonne Leadership Computing Facility szuperszámítógépes képességekkel látja el a tudományos és mérnöki közösséget az alapvető felfedezések és a megértés előmozdítása érdekében a tudományágak széles körében.Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR) programja által támogatott ALCF egyike annak a két vezető DOE számítástechnikai központnak, amelyek a nyílt tudomány iránt elkötelezettek.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Tudományos Hivatalának Fejlett Fotonforrása (APS) az Argonne National Laboratory-ban a világ egyik legtermékenyebb röntgenforrása.Az APS nagy fényerejű röntgensugárzást biztosít az anyagtudomány, a kémia, a kondenzáltanyag-fizika, az élet- és környezettudományok, valamint az alkalmazott kutatás kutatóinak sokféle csoportja számára.Ezek a röntgensugarak ideálisak anyagok és biológiai struktúrák tanulmányozására;elemek elosztása;kémiai, mágneses és elektronikus állapotok;valamint számos technológiailag fontos mérnöki rendszer, az akkumulátoroktól a befecskendező fúvókákig, amelyek alapvető fontosságúak nemzetünk gazdasági, technológiai és gazdasági fejlődése szempontjából.és Az anyagi jólét alapja.Évente több mint 5000 kutató használja az APS-t arra, hogy több mint 2000 publikációt készítsen, amelyek fontos felfedezéseket részleteznek és fontosabb biológiai fehérjeszerkezeteket oldanak meg, mint bármely más röntgenkutatási létesítmény használója.Az APS tudósainak és mérnökeinek innovatív technológiái alapozzák meg a gyorsítók és fényforrások fejlesztését.Ezek közé tartoznak a kutatók által nagyra értékelt rendkívül fényes röntgensugarakat előállító bemeneti eszközök, a röntgensugárzást néhány nanométeresre fókuszáló lencsék, a röntgensugárzás és a vizsgált minta közötti kölcsönhatás maximalizálására szolgáló eszközök, valamint az X-et gyűjtő és összeszerelő eszközök. -ray szoftver.Az APS-vizsgálatokból származó nagy mennyiségű adat kezelése.
Ez a kutatás az Advanced Photon Source erőforrásait használta fel, amely a DOE Office of Science felhasználói létesítménye, amelyet a DOE Tudományos Hivatalának Argonne Nemzeti Laboratóriuma kezel a DE-AC02-06CH11357 szerződésszám alatt.
Az Argonne National Laboratory elkötelezett a sürgető nemzeti tudományos és technológiai problémák megoldása mellett.Az Argonne National Laboratory, az Egyesült Államok első nemzeti laboratóriuma, élvonalbeli alap- és alkalmazott tudományos kutatásokat végez gyakorlatilag minden tudományterületen.Az Argonne National Laboratory kutatói szorosan együttműködnek több száz vállalat, egyetem, valamint szövetségi, állami és önkormányzati ügynökség kutatóival, hogy segítsenek nekik megoldani konkrét problémákat, előmozdítani az Egyesült Államok tudományos vezető szerepét, és jobb jövőt építeni a nemzet számára.Az Argonne-ban több mint 60 nemzetiségű alkalmazott dolgozik, és a chicagói Argonne LLC irányítja, amely az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Tudományos Hivatalának része.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Tudományos Hivatala a fizikai tudományos kutatások legnagyobb finanszírozója az Egyesült Államokban, és korunk legégetőbb kihívásainak megoldásán dolgozik.További információért látogasson el a https://energygy.gov/science webhelyre.
Feladás időpontja: 2023.11.06