Jorden er et komplekst økosystem, og vår plass i det avhenger av mange forskjellige faktorer.Fra jordhelse til luftkvalitet til oppførselen til planter og mikroorganismer, forståelse av vår naturlige verden og dens andre innbyggere er avgjørende for vår egen overlevelse.Ettersom 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 ved Office of Science ved US Department of Energys (DOE) Argonne National Laboratory, offisielt lansere et nytt program for å utvide biologisk og miljømessig forskning og analyseevne ved verdens ledende laboratorier.Røntgenfelt.Et selskap kalt eBERlight fikk nylig godkjenning fra det amerikanske energidepartementets program for biologisk og miljøforskning (BER).Målet er å koble forskere som utfører eksperimenter på BER-oppdraget med APS verdensledende røntgenvitenskapelige ressurser.Ved å utvide tilgangen til de mangfoldige egenskapene til APS håper eBERlight-tenkere å oppdage nye vitenskapelige metoder og tiltrekke nye tverrfaglige team av forskere for å utforske nye perspektiver på verden vi lever i.
"Dette er en mulighet til å skape noe nytt som ikke har eksistert i APS før," sa Argonne National Laboratory proteinkrystallogen 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，并且由于诠并且由于诌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，并且由于诠并且由于诌"Vi utvider tilgangen for å muliggjøre mer biologisk og miljømessig forskning, og fordi programmet er så nytt, hjelper forskerne som skal bruke anlegget oss med å utvikle det."
Siden grunnleggelsen på 1990-tallet har APS vært ledende innen "makromolekylær krystallografi" innen biologisk forskning.Forskere bruker denne teknologien til 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 livs- og miljøvitenskap.
Et problem med denne utvidelsen er at mange biologiske og miljømessige forskere er uvitende om APS' evner til å hjelpe dem med å fremme forskningen og er ukjent med prosessen med å produsere klare røntgenstråler av et objekt.På samme måte vet mange forskere ikke hvilken av de mange APS-eksperimentstasjonene, kalt beamlines, som 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 i bildet.Hun beskrev det som et virtuelt økosystem designet for å koble forskere med de riktige teknologiene på riktig APS-vei.Forskere vil presentere forslag til eBERlight-ansatte som vil hjelpe til med å justere det eksperimentelle designet med riktig kanal for å gjennomføre den foreslåtte studien.Hun sa at mangfoldet i APS sine evner betydde at eBERlight kunne ha innvirkning på flere områder innen 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 ved 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 miljømessig forskning, og fordi dette er ny forskning, hjelper forskerne som skal bruke anlegget oss med å utvikle prosjektet.— Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Når det gjelder den spesifikke vitenskapen som eBERlight vil fremme, sa Michalska at den vil inkludere alt fra jordforskning til voksende planter, skydannelse og biodrivstoff.Stefan Vogt, underdirektør for APS X-ray Science Division, la til vannets kretsløp på listen, og bemerket at denne informasjonen er avgjørende for bedre å forstå endrede klimaforhold.
"Vi studerer spørsmål knyttet 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 pause som en del av en omfattende oppgradering av anlegget.I løpet av denne tiden vil teamet jobbe med å forske og utvikle et biologisk og miljømessig prøvetakingssystem, utvikle databaser og gjennomføre oppsøkende arbeid for programmet.
Når APS kommer online igjen i 2024, vil mulighetene utvides 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, hvor DOE Office of Science Office of Science superdatamaskiner og laboratoriesuperdatamaskiner er lokalisert, og Center for Advanced Protein Characterization, hvor proteiner krystalliseres og klargjøres for analyse.
Etter hvert som programmet utvikler seg, vil det utnytte forbindelser med andre DOE Office of Science-brukerfasiliteter, som Pacific Northwest National Laboratorys Environmental Molecular Sciences Laboratory og Joint Genome Institute ved Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Det krever en landsby for å oppdra et barn, men det krever en enda større landsby for 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，促进跨烟咢烐力咢県科学探索. â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨烟咢烐力咢県科学探索.«Jeg elsker den mangesidige naturen til eBERlight, da den streber etter å skape en integrert plattform som fremmer vitenskapelig forskning på biologiske, terrestriske og økologiske systemer.Det høres enkelt ut, men omfanget og den potensielle effekten er enorm.”
Ideen til eBERlight har vært mange år underveis, ifølge Ken Kemner, seniorfysiker og gruppeleder ved Argonne National Laboratory.Kemner jobbet ved APS i laboratoriets 27 år, hvorav mye brukte han på 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, våtmarksøkosystemer og interaksjoner mellom planter og mikroorganismer med jord og sediment.
Nøkkelen til eBERlights suksess, ifølge Kemner, er opplæringen av synkrotronforskere, samt biologiske og miljøforskere.
"Du må trene radiologer for å bedre 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倂色 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倂色"Du må også utdanne miljøforskere om hvor gode lyskilder er til å løse disse problemene.Dette gjøres for å redusere barrierene 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 muligheter.
"Denne planen sender en viktig melding om at APS er en kritisk ressurs for nasjonen, i stand til å utvikle programmer som hjelper til med å løse presserende problemer, i dette tilfellet miljømessige 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”"eBERlight vil gi en omfattende løsning for forskere som søker å løse livsvitenskapelige problemer av 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 ingeniørmiljøet superdatabehandlingsevner for å fremme grunnleggende oppdagelse og forståelse på tvers av et bredt spekter av disipliner.Støttet av US Department of Energys (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR)-program, er ALCF et av to ledende DOE-databehandlingssentre dedikert til åpen vitenskap.
US Department of Energy Office of Sciences Advanced Photon Source (APS) ved Argonne National Laboratory er en av de mest produktive røntgenkildene i verden.APS gir røntgenstråler med høy lysstyrke til en mangfoldig gruppe forskere innen materialvitenskap, kjemi, fysikk av kondensert materie, livs- og miljøvitenskap og anvendt forskning.Disse røntgenstrålene er ideelle for å studere materialer og biologiske strukturer;fordeling av elementer;kjemiske, magnetiske og elektroniske tilstander;samt en rekke teknologisk viktige ingeniørsystemer, fra batterier til injeksjonsdyser, som er grunnleggende for vår nasjons økonomiske, teknologiske og økonomiske utvikling.og Grunnlaget for materiell velvære.Hvert år bruker mer enn 5000 forskere APS til å produsere mer enn 2000 publikasjoner, som beskriver viktige funn og løser viktigere biologiske proteinstrukturer enn noen annen bruker av røntgenforskningsanlegg.De innovative teknologiene til APS-forskere og ingeniører ligger til grunn for utviklingen av akseleratorer og lyskilder.Disse inkluderer inndataenheter som produserer ekstremt skarpe røntgenstråler verdsatt av forskere, linser som fokuserer røntgenstråler ned til noen få nanometer, instrumenter som maksimerer interaksjonen mellom røntgenstråler med prøven som studeres, og enheter som samler inn og setter sammen X -ray programvare.Håndter store mengder data fra APS-studier.
Denne forskningen brukte ressurser fra Advanced Photon Source, et DOE Office of Science-brukeranlegg administrert av DOE Office of Sciences Argonne National Laboratory under kontrakt nr. DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory er forpliktet til å løse presserende nasjonale vitenskapelige og teknologiske problemer.Argonne National Laboratory, det første nasjonale laboratoriet i USA, driver banebrytende grunnleggende og anvendt vitenskapelig forskning i praktisk talt alle vitenskapelige disipliner.Argonne National Laboratory-forskere jobber tett med forskere fra hundrevis av selskaper, universiteter og føderale, statlige og kommunale etater for å hjelpe dem med å løse spesifikke problemer, fremme amerikansk vitenskapelig ledelse og bygge en bedre fremtid for nasjonen.Argonne har ansatte fra mer enn 60 nasjonaliteter og administreres av Argonne LLC i Chicago, en del av US Department of Energy's Office of Science.
US Department of Energy's Office of Science er den største finansiereren av fysisk vitenskapelig forskning i USA og jobber med å løse noen av de mest presserende utfordringene i vår tid.For mer informasjon, besøk https://energygy.gov/science.
Innleggstid: Nov-06-2023