Jorden er et komplekst økosystem, og vår plass i det avhenger av mange forskjellige faktorer. Fra jordhelse til luftkvalitet til atferden til planter og mikroorganismer, å forstå vår naturlige verden og dens andre innbyggere er avgjørende for vår egen overlevelse. Når klimaet fortsetter å endre seg, vil det å studere miljøet og dets mangfoldige livsformer bare bli viktigere.
I oktober 2023 vil Advanced Photon Source (APS), et brukeranlegg innen Office of Science ved det amerikanske Department of Energy (DOE) Argonne National Laboratory, offisielt lansere et nytt program for å utvide biologisk og miljøforskning og analysefunksjoner ved den Verdens ledende laboratorier. Røntgenfelt. Et selskap kalt Eberlight mottok nylig godkjenning fra det amerikanske Department of Energy's Biological and Environmental Research (BER) -program. Målet er å koble forskere som utfører eksperimenter på BER-oppdraget med APSs verdensledende røntgenvitenskapelige ressurser. Ved å utvide tilgangen til APS -muligheter, håper Eberlight -tenkere å oppdage nye vitenskapelige metoder og tiltrekke nye tverrfaglige team av forskere for å utforske nye perspektiver på den verdenen vi lever i.
"Dette er en mulighet til å lage noe nytt som ikke har eksistert i APS før," sa Argonne National Laboratory Protein Crystallogist Caroline Michalska, som leder arbeidet med 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”"Vi utvider tilgangen til å muliggjøre mer biologisk og miljøforskning, og fordi programmet er så nytt, hjelper forskerne som vil bruke anlegget oss med å utvikle det."
Siden grunnleggelsen på 1990 -tallet har APS vært ledende innen "makromolekylær krystallografi" i biologisk forskning. Forskere bruker denne teknologien for å lære mer om smittsomme sykdommer og virus for å legge grunnlaget for vaksiner og behandlinger. APS har nå som mål å utvide suksessen til andre områder av liv og miljøvitenskap.
Et problem med denne utvidelsen er at mange biologiske og miljømessige forskere ikke er klar over APSs evner for å hjelpe dem med å fremme forskningen sin og ikke er kjent med prosessen med å produsere lyse røntgenbilder av et objekt. På samme måte vet mange forskere ikke hvilke av de mange AS -eksperimentelle stasjonene, kalt Beamlines, er det beste valget for deres eksperimenter, siden hver stasjon er optimalisert for en spesifikk vitenskap og teknologi.
Michalska sa at det er her Eberlight kommer inn. Hun beskrev det som et virtuelt økosystem designet for å koble forskere med de rette teknologiene på høyre APS -vei. Forskere vil presentere forslag til Eberlight -ansatte som vil bidra til å samkjøre den eksperimentelle utformingen med riktig kanal for å gjennomføre den foreslåtte studien. Hun sa at mangfoldet av APSs evner betydde at eberlight kunne ha innvirkning på flere områder av biologi og miljøvitenskap.
"Vi ser på hva BER -forskere studerer og hvordan vi kan utfylle den forskningen," sa hun. 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。“Noen av disse forskerne har aldri brukt en synkrotron som APS.De lærer hvilke verktøy som er tilgjengelige og hvilke vitenskapelige spørsmål som kan tas opp på APS som ikke kan gjøres andre steder. ”
“Dette er en mulighet til å bygge noe nytt som ikke har eksistert i APS før. Vi utvider omfanget av biologisk og miljøforskning, og fordi dette er ny forskning, hjelper forskerne som vil bruke anlegget oss med å utvikle prosjektet. - Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Når det gjelder den spesifikke vitenskapen som Eberlight vil promotere, sa Michalska at den vil omfatte alt fra jordforskning til voksende planter, skyformasjon og biodrivstoff. Stefan Vogt, visedirektør for APS X-Ray Science Division, la vannsyklusen til på listen, og bemerket at denne informasjonen er avgjørende for å bedre forstå endrede klimaforhold.
"Vi studerer spørsmål relatert til klimavitenskap, og vi må fortsette å studere dem," sa 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。”"Vi må forstå hvordan vi kan bekjempe de dype økologiske konsekvensene av klimaendringer."
Mens Eberlight offisielt ble lansert i oktober, vil APS forbli på en årelang hiatus som en del av en omfattende oppgradering av anlegget. I løpet av denne tiden vil teamet jobbe for å forske og utvikle et biologisk og miljømessig prøvetakingssystem, utvikle databaser og gjennomføre oppsøking for programmet.
Når APS kommer på nettet igjen i 2024, vil mulighetene bli utvidet betydelig. Eberlight-teamet vil inngå langsiktige avtaler med 13 APS-kanaler som representerer et bredt spekter av teknologier. Forskere som jobber gjennom Eberlight vil også ha tilgang til Argonne -ressurser, for eksempel Argonne Computing Facility, der DOE Office of Science Office of Science Supercomputers og laboratory Supercomputers er lokalisert, og Center for Advanced Protein Characterization, hvor proteiner er krystallisert og fremstilt for analyse.
Når programmet utvikler seg, vil det utnytte forbindelser med andre DOE Office of Science brukerfasiliteter, for eksempel Pacific Northwest National Laboratory's Environmental Molecular Sciences Laboratory og Joint Genome Institute ved Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Det tar en landsby å oppdra et barn, men det krever en enda større landsby å løse et vitenskapelig problem," sa Argonne -fysiker Zou Finfrock, medlem av Eberlight -teamet. 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。”Jeg elsker den flerfasetterte naturen til eberlight når den prøver å skape en integrert plattform som fremmer vitenskapelig forskning på biologiske, terrestriske og økologiske systemer.Det høres enkelt ut, men omfanget og potensiell innvirkning er enorm. ”
Ideen til Eberlight har vært år i ferd med å lage, ifølge Ken Kemner, en seniorfysiker og gruppeleder ved Argonne National Laboratory. Kemner jobbet på APS for laboratoriet 27 år, hvorav mye han brukte å koble miljøforskere til institusjonens ressurser. Nå vil Eberlight fortsette dette arbeidet i større skala, sa han. Han ser frem til å se hvilke nye gjennombrudd som vil bli gjort gjennom forskning på klimagasser, økosystemer for våtmark og interaksjonen mellom planter og mikroorganismer med jord og sediment.
Nøkkelen til Eberlights suksess, ifølge Kemner, er opplæringen til synkrotronforskere, så vel som biologiske og miljøforskere.
"Du må trene radiologer for bedre å forstå miljøvitenskapelige problemer og tilpasse teknologi for å bedre løse miljøforskningsproblemer," sa han. 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。"Du må også utdanne miljøforskere om hvor gode lyskilder er til å løse disse problemene.Dette gjøres for å redusere hindringene for å tiltrekke dem. ”
Laurent Chapon, visedirektør for Photon Science Laboratory og direktør for APS, sa at den nye planen betyr å demokratisere tilgangen til APS og dens evner.
"Denne planen sender en viktig melding om at APS er en kritisk ressurs for nasjonen, som er i stand til å utvikle programmer som hjelper til med å løse presserende problemer, i dette tilfellet miljø- og biologiske problemer," sa 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 vil gi en omfattende løsning for forskere som ønsker å løse livsvitenskapelige problemer med praktisk relevans."
"Jeg håper at uansett hvilke store utfordringer forskere står overfor, kan APS hjelpe dem," sa hun. 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。”"Disse problemene påvirker oss alle."
Argonne Leadership Computing Facility gir det vitenskapelige og ingeniørfellesskapet superdatamaskiner for å fremme grunnleggende oppdagelse og forståelse på tvers av et bredt spekter av fagområder. Støttet av det amerikanske Department of Energy (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR) -programmet, er ALCF et av to ledende DOE -datasentre dedikert til åpen vitenskap.
Det amerikanske Department of Energy Office of Science's Advanced Photon Source (APS) ved Argonne National Laboratory er en av de mest produktive røntgenkildene i verden. APS gir røntgenstråler med høy lyshet til en mangfoldig gruppe forskere innen materialvitenskap, kjemi, kondensert materie fysikk, liv og miljøvitenskap og anvendt forskning. Disse røntgenbildene er ideelle for å studere materialer og biologiske strukturer; distribusjon av elementer; kjemiske, magnetiske og elektroniske tilstander; I tillegg til en rekke teknologisk viktige ingeniørsystemer, fra batterier til injeksjonsdyser, som er grunnleggende for nasjonens økonomiske, teknologiske og økonomiske utvikling. og grunnlaget for materiell velvære. Hvert år bruker mer enn 5000 forskere AP-er for å produsere mer enn 2000 publikasjoner, detaljert viktige funn og løse viktigere biologiske proteinstrukturer enn noen annen bruker av røntgenforskningsfasiliteter. De innovative teknologiene til APS -forskere og ingeniører ligger til grunn for utvikling av akseleratorer og lyskilder. Disse inkluderer inngangsenheter som produserer de ekstremt lyse røntgenstrålene som er verdsatt av forskere, linser som fokuserer røntgenbilder ned til noen få nanometer, instrumenter som maksimerer interaksjonen mellom røntgenstråler med prøven som er undersøkt, og enheter som samler og samler x -ray programvare. Administrer store datamengder fra APS -studier.
Denne forskningen brukte ressurser fra Advanced Photon Source, et DOE Office of Science User Facility administrert av DOE Office of Science's Argonne National Laboratory under kontrakt nr. DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory er opptatt av å løse presserende nasjonale vitenskaps- og teknologiproblemer. Argonne National Laboratory, det første nasjonale laboratoriet i USA, gjennomfører nyskapende grunnleggende og anvendt vitenskapelig forskning i praktisk talt alle vitenskapelige disiplin. Argonne nasjonale laboratorieforskere samarbeider tett med forskere fra hundrevis av selskaper, universiteter og føderale, statlige og kommunale byråer for å hjelpe dem med å løse spesifikke problemer, fremme USAs vitenskapelige ledelse og bygge en bedre fremtid for nasjonen. Argonne har ansatte på mer enn 60 nasjonaliteter og administreres av Argonne LLC i Chicago, en del av det amerikanske Department of Energy's Office of Science.
Det amerikanske Department of Energy's Office of Science er den største finansierer av fysisk vitenskapsforskning i USA og jobber for å møte noen av de mest presserende utfordringene i vår tid. For mer informasjon, besøk https: // energi gy .gov/science.
Post Time: Nov-06-2023