Jörðin er flókið vistkerfi og staðsetning okkar í því er háð mörgum mismunandi þáttum.Frá heilsu jarðvegs til loftgæða til hegðunar plantna og örvera, skilningur á náttúruheimi okkar og öðrum íbúum hans er mikilvægur fyrir okkar eigin afkomu.Eftir því sem loftslagið heldur áfram að breytast verða rannsóknir á umhverfinu og fjölbreyttu lífsformi þess aðeins mikilvægari.
Í október 2023 mun Advanced Photon Source (APS), notendaaðstaða innan vísindaskrifstofunnar við Argonne National Laboratory í bandaríska orkumálaráðuneytinu (DOE), opinberlega hleypa af stokkunum nýju forriti til að auka líffræðilegar og umhverfisrannsóknir og greiningargetu á fremstu rannsóknarstofur heims.Röntgensvið.Fyrirtæki sem heitir eBERlight fékk nýlega samþykki frá áætlun bandaríska orkumálaráðuneytisins um líffræði og umhverfisrannsóknir (BER).Markmiðið er að tengja vísindamenn sem stunda tilraunir á BER verkefninu við heimsleiðandi röntgenrannsóknarauðlindir APS.Með því að auka aðgang að fjölbreyttri getu APS vonast hugsuðir eBERlight til að uppgötva nýjar vísindalegar aðferðir og laða að ný þverfagleg teymi vísindamanna til að kanna ný sjónarhorn á heiminn sem við búum í.
„Þetta er tækifæri til að búa til eitthvað nýtt sem hefur ekki verið til í APS áður,“ sagði Caroline Michalska, próteinkristallafræðingur Argonne National Laboratory, sem leiðir vinnuna við 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，并且由于诌并且由于诌”„Við erum að auka aðganginn til að gera fleiri líffræðilegar og umhverfisrannsóknir kleift, og vegna þess að forritið er svo nýtt, hjálpa vísindamennirnir sem munu nota aðstöðuna okkur að þróa hana.
Frá stofnun þess á tíunda áratugnum hefur APS verið leiðandi á sviði „makrósameindakristöllunar“ í líffræðilegum rannsóknum.Vísindamenn nota þessa tækni til að læra meira um smitsjúkdóma og vírusa til að leggja grunn að bóluefnum og meðferðum.APS stefnir nú að því að ná árangri sínum til annarra sviða líf- og umhverfisvísinda.
Eitt vandamál við þessa stækkun er að margir líffræði- og umhverfisfræðingar eru ekki meðvitaðir um getu APS til að hjálpa þeim að koma rannsóknum sínum áfram og þekkja ekki ferlið við að framleiða bjarta röntgengeisla af hlut.Sömuleiðis vita margir vísindamenn ekki hver af mörgum APS tilraunastöðvum, sem kallast geislalínur, er besti kosturinn fyrir tilraunir þeirra, þar sem hver stöð er fínstillt fyrir ákveðin vísindi og tækni.
Michalska sagði að þetta væri þar sem eBERlight kemur við sögu.Hún lýsti því sem sýndarvistkerfi sem ætlað er að tengja vísindamenn við rétta tækni á réttri APS braut.Vísindamenn munu kynna tillögur fyrir starfsfólki eBERlight sem mun hjálpa til við að samræma tilraunahönnunina við réttan farveg til að framkvæma fyrirhugaða rannsókn.Hún sagði að fjölbreytileiki getu APS þýddi að eBERlight gæti haft áhrif á mörgum sviðum líffræði og umhverfisvísinda.
"Við erum að skoða hvað BER vísindamenn eru að rannsaka og hvernig við getum bætt við þá rannsókn," sagði hún. 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。„Sumir þessara vísindamanna hafa aldrei notað synchrotron eins og APS.Þeir læra hvaða verkfæri eru í boði og hvaða vísindalegar spurningar er hægt að takast á við hjá APS sem ekki er hægt að gera annars staðar.”
„Þetta er tækifæri til að byggja eitthvað nýtt sem hefur ekki verið til í APS áður.Við erum að auka umfang líffræðilegra og umhverfisrannsókna og vegna þess að þetta eru nýjar rannsóknir hjálpa vísindamennirnir sem munu nota aðstöðuna okkur að þróa verkefnið.— Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Hvað varðar sértæk vísindi sem eBERlight mun kynna, sagði Michalska að þau muni innihalda allt frá jarðvegsrannsóknum til vaxandi plantna, skýjamyndunar og lífeldsneytis.Stefan Vogt, aðstoðarforstjóri APS röntgenvísindasviðs, bætti hringrás vatnsins við listann og benti á að þessar upplýsingar séu mikilvægar til að skilja betur breytt loftslagsskilyrði.
„Við erum að rannsaka spurningar sem tengjast loftslagsvísindum og við þurfum að halda áfram að rannsaka þær,“ sagði 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。”„Við þurfum að skilja hvernig á að berjast gegn djúpstæðum vistfræðilegum afleiðingum loftslagsbreytinga.
Þó að eBERlight hafi verið opinberlega hleypt af stokkunum í október, mun APS vera áfram í árs hléi sem hluti af alhliða uppfærslu aðstöðunnar.Á þessum tíma mun teymið vinna að því að rannsaka og þróa líffræðilegt og umhverfissýnakerfi, þróa gagnagrunna og sinna útbreiðslu fyrir áætlunina.
Þegar APS kemur aftur á netið árið 2024 mun getu þess aukast verulega.eBERlight teymið mun gera langtímasamninga við 13 APS rásir sem tákna margs konar tækni.Vísindamenn sem vinna í gegnum eBERlight munu einnig hafa aðgang að Argonne auðlindum, svo sem Argonne Computing Facility, þar sem DOE Office of Science Office of Science ofurtölvur og rannsóknarstofu ofurtölvur eru staðsettar, og Center for Advanced Protein Characterization, þar sem prótein eru kristalluð og undirbúin fyrir greiningu.
Eins og forritið þróast mun það nýta tengingar við aðra notendaaðstöðu DOE Office of Science, svo sem Pacific Northwest National Laboratory's Environmental Molecular Sciences Laboratory og Joint Genome Institute við Lawrence Berkeley National Laboratory.
„Það þarf þorp til að ala upp barn, en það þarf enn stærra þorp til að leysa vísindalegt vandamál,“ sagði Argonne eðlisfræðingur Zou Finfrock, meðlimur í eBERlight teyminu. â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨统咢烐叨烟咢物。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，促进跨统咢烐叨烟咢物。科学探索.„Ég elska hið margþætta eðli eBERlight þar sem það leitast við að skapa samþættan vettvang sem ýtir undir vísindarannsóknir á líffræðilegum, jarðbundnum og vistfræðilegum kerfum.Það hljómar einfalt, en umfangið og hugsanleg áhrif eru gríðarleg.”
Hugmyndin að eBERlight hefur verið mörg ár í mótun, að sögn Ken Kemner, háttsetts eðlisfræðings og hópstjóra hjá Argonne National Laboratory.Kemner starfaði hjá APS í 27 ár á rannsóknarstofunni og eyddi miklum hluta þeirra í að tengja umhverfisfræðinga við auðlindir stofnunarinnar.Nú mun eBERlight halda þessari vinnu áfram á stærri skala, sagði hann.Hann hlakkar til að sjá hvaða nýjar byltingar verða með rannsóknum á gróðurhúsalofttegundum, vistkerfum votlendis og samskiptum plantna og örvera við jarðveg og set.
Lykillinn að velgengni eBERlight, að sögn Kemner, er þjálfun synchrotron vísindamanna, auk líffræði- og umhverfisfræðinga.
„Þú verður að þjálfa geislafræðinga til að skilja betur vandamál umhverfisvísinda og laga tækni til að leysa betur umhverfisrannsóknarvandamál,“ sagði hann. 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倇色 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倇色„Þú þarft líka að fræða umhverfisvísindamenn um hversu góðir ljósgjafar eru til að leysa þessi vandamál.Þetta er gert til að draga úr hindrunum í að laða að þá.”
Laurent Chapon, staðgengill forstöðumanns Photon Science Laboratory og forstöðumaður APS, sagði að nýja áætlunin þýði lýðræðislegan aðgang að APS og getu þess.
„Þessi áætlun sendir mikilvæg skilaboð um að APS sé mikilvæg auðlind fyrir þjóðina, fær um að þróa forrit sem hjálpa til við að leysa brýn vandamál, í þessu tilviki umhverfis- og líffræðileg vandamál,“ sagði 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刡竣提澛端分竣斂” 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刡竣提澛端分竣斂”„eBERlight mun bjóða upp á alhliða lausn fyrir vísindamenn sem leitast við að leysa lífvísindavandamál sem hafa hagnýtt þýðingu.
„Ég vona að sama hvaða stóru áskoranir vísindamenn standa frammi fyrir, APS geti hjálpað þeim,“ sagði hún. 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。“„Þessi mál hafa áhrif á okkur öll.
Argonne Leadership Computing Facility veitir vísinda- og verkfræðisamfélaginu ofurtölvuhæfileika til að efla grundvallaruppgötvun og skilning á margvíslegum greinum.Með stuðningi US Department of Energy (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR) áætlunarinnar, ALCF er ein af tveimur leiðandi DOE tölvumiðstöðvum tileinkað opnum vísindum.
Advanced Photon Source (APS) hjá US Department of Energy Office of Science í Argonne National Laboratory er ein afkastamesta röntgengeislagjafi í heimi.APS veitir röntgengeislum með mikilli birtu til fjölbreytts hóps vísindamanna í efnisfræði, efnafræði, eðlisfræði þétts efnis, líf- og umhverfisvísindum og hagnýtum rannsóknum.Þessar röntgengeislar eru tilvalin til að rannsaka efni og líffræðileg mannvirki;dreifing þátta;efna-, segul- og rafeindaástand;auk fjölda tæknilegra mikilvægra verkfræðikerfa, allt frá rafhlöðum til innspýtingarstúta, sem eru grundvallaratriði í efnahagslegri, tæknilegri og efnahagslegri þróun þjóðar okkar.og Grunnur efnislegrar velferðar.Á hverju ári nota meira en 5.000 vísindamenn APS til að framleiða meira en 2.000 rit, þar sem fram koma mikilvægar uppgötvanir og leysa mikilvægari líffræðileg próteinbyggingu en nokkur annar notandi röntgenrannsóknaraðstöðu.Nýstárleg tækni APS vísindamanna og verkfræðinga liggur til grundvallar þróun hraðsala og ljósgjafa.Þar á meðal eru inntakstæki sem framleiða mjög bjarta röntgengeisla sem vísindamenn hafa lofað, linsur sem einbeita röntgengeislum niður í nokkra nanómetra, tæki sem hámarka samspil röntgengeisla við sýnishornið sem rannsakað er og tæki sem safna og setja saman X. -geisli hugbúnaður.Stjórna miklu magni gagna úr APS rannsóknum.
Þessi rannsókn notaði auðlindir frá Advanced Photon Source, notendaaðstöðu DOE Office of Science sem stjórnað er af Argonne National Laboratory DOE Office of Science samkvæmt samningi nr. DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory hefur skuldbundið sig til að leysa brýn vandamál í vísindum og tækni.Argonne National Laboratory, fyrsta innlenda rannsóknarstofan í Bandaríkjunum, stundar háþróaða grunn- og hagnýtar vísindarannsóknir í nánast öllum vísindagreinum.Rannsakendur Argonne National Laboratory vinna náið með vísindamönnum frá hundruðum fyrirtækja, háskóla og alríkis-, ríkis- og sveitarfélagastofnana til að hjálpa þeim að leysa ákveðin vandamál, efla bandaríska vísindaleiðtoga og byggja upp betri framtíð fyrir þjóðina.Argonne hefur starfsmenn af meira en 60 þjóðernum og er stjórnað af Argonne LLC í Chicago, sem er hluti af vísindaskrifstofu bandaríska orkumálaráðuneytisins.
Vísindaskrifstofa bandaríska orkumálaráðuneytisins er stærsti fjármögnunaraðili raunvísindarannsókna í Bandaríkjunum og vinnur að því að takast á við nokkrar af brýnustu áskorunum samtímans.Fyrir frekari upplýsingar, farðu á https://energygy.gov/science.
Pósttími: Nóv-06-2023