Zemlja je kompleksen ekosistem in naše mesto v njem je odvisno od številnih različnih dejavnikov.Od zdravja tal do kakovosti zraka do vedenja rastlin in mikroorganizmov je razumevanje našega naravnega sveta in njegovih drugih prebivalcev ključnega pomena za naše lastno preživetje.Ker se podnebje še naprej spreminja, bo preučevanje okolja in njegovih raznolikih življenjskih oblik le še pomembnejše.
Oktobra 2023 bo Advanced Photon Source (APS), uporabniška naprava znotraj Urada za znanost pri ameriškem ministrstvu za energijo (DOE) Argonne National Laboratory, uradno začela nov program za razširitev bioloških in okoljskih raziskav in zmogljivosti analize na vodilnih svetovnih laboratorijev.Rentgensko polje.Podjetje z imenom eBERlight je pred kratkim prejelo odobritev programa bioloških in okoljskih raziskav ameriškega ministrstva za energijo (BER).Cilj je povezati raziskovalce, ki izvajajo poskuse na misiji BER, z APS-ovimi vodilnimi znanstvenimi viri o rentgenskih žarkih.Z razširitvijo dostopa do raznolikih zmožnosti APS misleci eBERlight upajo, da bodo odkrili nove znanstvene metode in privabili nove interdisciplinarne skupine raziskovalcev za raziskovanje novih pogledov na svet, v katerem živimo.
"To je priložnost za ustvarjanje nečesa novega, kar v APS še ni obstajalo," je povedala Caroline Michalska, kristalologinja proteinov Nacionalnega laboratorija Argonne, ki vodi delo na eBERlightu. 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”"Širimo dostop, da bi omogočili več bioloških in okoljskih raziskav, in ker je program tako nov, nam znanstveniki, ki bodo uporabljali objekt, pomagajo pri njegovem razvoju."
Od svoje ustanovitve v devetdesetih letih prejšnjega stoletja je APS vodilni na področju "makromolekularne kristalografije" v bioloških raziskavah.Znanstveniki uporabljajo to tehnologijo, da bi izvedeli več o nalezljivih boleznih in virusih ter tako postavili temelje za cepiva in zdravljenje.APS zdaj želi razširiti svoj uspeh na druga področja znanosti o življenju in okolju.
Ena od težav pri tej širitvi je, da se mnogi biološki in okoljski znanstveniki ne zavedajo zmogljivosti APS, da bi jim pomagali pri napredovanju njihovih raziskav, in niso seznanjeni s postopkom ustvarjanja svetlih rentgenskih žarkov predmeta.Podobno mnogi znanstveniki ne vedo, katera od mnogih eksperimentalnih postaj APS, imenovanih žarkovne linije, je najboljša izbira za njihove eksperimente, saj je vsaka postaja optimizirana za določeno znanost in tehnologijo.
Michalska je dejala, da tukaj pride v poštev eBERlight.Opisala ga je kot virtualni ekosistem, zasnovan za povezovanje znanstvenikov s pravimi tehnologijami na pravi poti APS.Raziskovalci bodo predstavili predloge osebju eBERlight, ki bo pomagalo uskladiti načrt eksperimenta s pravilnim kanalom za izvedbo predlagane študije.Povedala je, da raznolikost zmogljivosti APS pomeni, da lahko eBERlight vpliva na več področij biologije in znanosti o okolju.
"Preverjamo, kaj preučujejo raziskovalci BER in kako lahko to raziskavo dopolnimo," je dejala. 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。»Nekateri od teh raziskovalcev nikoli niso uporabili sinhrotrona, kot je APS.Spoznajo, katera orodja so na voljo in katera znanstvena vprašanja je mogoče obravnavati na APS, ki jih drugje ni mogoče.”
»To je priložnost, da zgradimo nekaj novega, kar v APS še ni obstajalo.Širimo obseg bioloških in okoljskih raziskav, in ker gre za nove raziskave, nam pri razvoju projekta pomagajo znanstveniki, ki bodo uporabljali objekt.— Caroline Michalska, Nacionalni laboratorij Argonne
Kar zadeva specifično znanost, ki jo bo spodbujal eBERlight, je Michalska dejala, da bo vključevala vse od raziskav tal do gojenja rastlin, nastajanja oblakov in biogoriv.Stefan Vogt, namestnik direktorja oddelka za rentgensko znanost APS, je na seznam dodal vodni cikel in opozoril, da so te informacije ključnega pomena za boljše razumevanje spreminjajočih se podnebnih razmer.
"Preučujemo vprašanja, povezana s podnebnimi znanostmi, in jih moramo še naprej preučevati," je dejal 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」.”"Razumeti moramo, kako se boriti proti globokim ekološkim posledicam podnebnih sprememb."
Medtem ko je bil eBERlight uradno predstavljen oktobra, bo APS ostal v enoletnem premoru kot del obsežne nadgradnje objekta.V tem času si bo ekipa prizadevala za raziskovanje in razvoj biološkega in okoljskega sistema vzorčenja, razvoj podatkovnih baz in izvajanje programa.
Ko bo leta 2024 APS znova na spletu, bodo njegove zmogljivosti znatno razširjene.Ekipa eBERlight bo sklenila dolgoročne pogodbe s 13 kanali APS, ki predstavljajo široko paleto tehnologij.Znanstveniki, ki delajo prek eBERlight, bodo imeli tudi dostop do virov Argonne, kot je Argonne Computing Facility, kjer se nahajajo superračunalniki Urada za znanost Urada za znanost DOE in laboratorijski superračunalniki, ter Center za napredno karakterizacijo beljakovin, kjer se proteini kristalizirajo in pripravijo za analizo.
Ko se bo program razvijal, bo izkoristil povezave z drugimi uporabniškimi objekti Urada za znanost DOE, kot sta Laboratorij za okoljske molekularne znanosti Pacific Northwest National Laboratory in Joint Genome Institute pri Lawrence Berkeley National Laboratory.
»Za vzgojo otroka je potrebna vas, a za rešitev znanstvenega problema je potrebna še večja vas,« je dejal fizik iz Argonne Zou Finfrock, član ekipe eBERlight. 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。»Všeč mi je večplastna narava eBERlighta, saj si prizadeva ustvariti integrirano platformo, ki pospešuje znanstvene raziskave bioloških, kopenskih in ekoloških sistemov.Sliši se preprosto, vendar sta obseg in potencialni vpliv ogromen.”
Po mnenju Kena Kemnerja, višjega fizika in vodje skupine v nacionalnem laboratoriju Argonne, je ideja za eBERlight nastajala leta.Kemner je delal v APS 27 let laboratorija, večino tega je preživel pri povezovanju okoljskih raziskovalcev z viri institucije.Zdaj bo eBERlight nadaljeval to delo v večjem obsegu, je dejal.Veseli se novih dosežkov raziskav o toplogrednih plinih, mokriških ekosistemih ter interakcijah rastlin in mikroorganizmov s prstjo in usedlinami.
Ključ do uspeha eBERlighta je po Kemnerjevem mnenju usposabljanje sinhrotronskih znanstvenikov, pa tudi bioloških in okoljskih znanstvenikov.
"Radiologe morate usposobiti za boljše razumevanje okoljskih znanstvenih problemov in prilagajanje tehnologije za boljše reševanje okoljskih raziskovalnih problemov," je dejal. 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。»Prav tako morate okoljske znanstvenike poučiti o tem, kako dobri so viri svetlobe pri reševanju teh težav.To se naredi, da se zmanjšajo ovire za njihovo privabljanje.”
Laurent Chapon, namestnik direktorja znanstvenega laboratorija Photon in direktor APS, je dejal, da novi načrt pomeni demokratizacijo dostopa do APS in njegovih zmogljivosti.
"Ta načrt pošilja pomembno sporočilo, da je APS kritičen vir za državo, sposoben razvijati programe, ki pomagajo reševati pereče težave, v tem primeru okoljske in biološke težave," je dejal 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 bo zagotovil celovito rešitev za znanstvenike, ki iščejo rešitve življenjskih znanstvenih problemov praktičnega pomena."
"Upam, da jim APS lahko pomaga, ne glede na to, s kakšnimi velikimi izzivi se soočajo znanstveniki," je dejala. 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。”"Ta vprašanja zadevajo vse nas."
Argonne Leadership Computing Facility zagotavlja znanstveni in inženirski skupnosti superračunalniške zmogljivosti za pospeševanje temeljnih odkritij in razumevanja v številnih disciplinah.ALCF je eden od dveh vodilnih računalniških centrov DOE, namenjen odprti znanosti, ki ga podpira program naprednih znanstvenih računalniških raziskav (ASCR) ameriškega ministrstva za energijo (DOE).
Napredni fotonski vir (APS) Urada za znanost ameriškega ministrstva za energijo v nacionalnem laboratoriju Argonne je eden najproduktivnejših virov rentgenskih žarkov na svetu.APS zagotavlja rentgenske žarke visoke svetlosti raznoliki skupini raziskovalcev v znanosti o materialih, kemiji, fiziki kondenzirane snovi, znanosti o življenju in okolju ter uporabnih raziskavah.Ti rentgenski žarki so idealni za preučevanje materialov in bioloških struktur;porazdelitev elementov;kemična, magnetna in elektronska stanja;kot tudi vrsto tehnološko pomembnih inženirskih sistemov, od baterij do vbrizgalnih šob, ki so temeljnega pomena za gospodarski, tehnološki in ekonomski razvoj naše države.in Osnova materialne blaginje.Vsako leto več kot 5.000 raziskovalcev uporablja APS za izdelavo več kot 2.000 publikacij, ki podrobno opisujejo pomembna odkritja in rešujejo pomembnejše strukture bioloških beljakovin kot kateri koli drug uporabnik rentgenskih raziskovalnih naprav.Inovativne tehnologije znanstvenikov in inženirjev APS so osnova razvoja pospeševalnikov in svetlobnih virov.Ti vključujejo vhodne naprave, ki proizvajajo izjemno svetle rentgenske žarke, ki jih cenijo raziskovalci, leče, ki fokusirajo rentgenske žarke do nekaj nanometrov, instrumente, ki povečajo interakcijo rentgenskih žarkov s preučevanim vzorcem, in naprave, ki zbirajo in sestavljajo X -ray programska oprema.Upravljajte velike količine podatkov iz študij APS.
Ta raziskava je uporabila vire iz Advanced Photon Source, uporabniške zmogljivosti Urada za znanost DOE, ki jo upravlja Nacionalni laboratorij Argonne Urada za znanost DOE po pogodbi št. DE-AC02-06CH11357.
Nacionalni laboratorij Argonne je zavezan reševanju perečih nacionalnih znanstvenih in tehnoloških problemov.Nacionalni laboratorij Argonne, prvi nacionalni laboratorij v Združenih državah Amerike, izvaja vrhunske temeljne in uporabne znanstvene raziskave v skoraj vseh znanstvenih disciplinah.Raziskovalci Nacionalnega laboratorija Argonne tesno sodelujejo z raziskovalci iz stotin podjetij, univerz ter zveznih, državnih in občinskih agencij, da bi jim pomagali pri reševanju specifičnih problemov, napredovanju znanstvenega vodstva ZDA in gradnji boljše prihodnosti za državo.Argonne ima zaposlene več kot 60 narodnosti, upravlja pa ga Argonne LLC v Chicagu, ki je del Urada za znanost Ministrstva za energijo ZDA.
Urad za znanost Ministrstva za energijo ZDA je največji financer fizikalnih znanstvenih raziskav v Združenih državah in si prizadeva za reševanje nekaterih najbolj perečih izzivov našega časa.Za več informacij obiščite https://energygy.gov/science.
Čas objave: Nov-06-2023