Η Γη είναι ένα πολύπλοκο οικοσύστημα και η θέση μας σε αυτό εξαρτάται από πολλούς διαφορετικούς παράγοντες.Από την υγεία του εδάφους στην ποιότητα του αέρα έως τη συμπεριφορά των φυτών και των μικροοργανισμών, η κατανόηση του φυσικού μας κόσμου και των άλλων κατοίκων του είναι κρίσιμη για την επιβίωσή μας.Καθώς το κλίμα συνεχίζει να αλλάζει, η μελέτη του περιβάλλοντος και των διαφορετικών μορφών ζωής του θα γίνει πιο σημαντική.
Τον Οκτώβριο του 2023, το Advanced Photon Source (APS), μια εγκατάσταση χρήστη εντός του Γραφείου Επιστήμης στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE), θα ξεκινήσει επίσημα ένα νέο πρόγραμμα για την επέκταση των δυνατοτήτων βιολογικής και περιβαλλοντικής έρευνας και ανάλυσης στο κορυφαία εργαστήρια στον κόσμο.Πεδίο ακτίνων Χ.Μια εταιρεία που ονομάζεται eBERlight έλαβε πρόσφατα έγκριση από το πρόγραμμα Βιολογικής και Περιβαλλοντικής Έρευνας (BER) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.Ο στόχος είναι να συνδεθούν οι ερευνητές που διεξάγουν πειράματα στην αποστολή BER με τους κορυφαίους παγκοσμίως επιστημονικούς πόρους ακτίνων Χ του APS.Επεκτείνοντας την πρόσβαση στις διαφορετικές δυνατότητες του APS, οι στοχαστές του eBERlight ελπίζουν να ανακαλύψουν νέες επιστημονικές μεθόδους και να προσελκύσουν νέες διεπιστημονικές ομάδες ερευνητών για να εξερευνήσουν νέες προοπτικές για τον κόσμο στον οποίο ζούμε.
«Αυτή είναι μια ευκαιρία να δημιουργήσουμε κάτι νέο που δεν υπήρχε στο APS στο παρελθόν», δήλωσε η κρυσταλλολόγος πρωτεϊνών του Εθνικού Εργαστηρίου Argonne, Caroline Michalska, η οποία ηγείται της εργασίας στο 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"并且由于该«Επεκτείνουμε την πρόσβαση για να επιτρέψουμε περισσότερη βιολογική και περιβαλλοντική έρευνα και επειδή το πρόγραμμα είναι τόσο νέο, οι επιστήμονες που θα χρησιμοποιήσουν την εγκατάσταση μας βοηθούν να το αναπτύξουμε».
Από την ίδρυσή της τη δεκαετία του 1990, η APS είναι πρωτοπόρος στον τομέα της «μακρομοριακής κρυσταλλογραφίας» στη βιολογική έρευνα.Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία για να μάθουν περισσότερα για τις μολυσματικές ασθένειες και τους ιούς για να θέσουν τις βάσεις για εμβόλια και θεραπείες.Η APS στοχεύει τώρα να επεκτείνει την επιτυχία της σε άλλους τομείς της επιστήμης της ζωής και του περιβάλλοντος.
Ένα πρόβλημα με αυτήν την επέκταση είναι ότι πολλοί βιολογικοί και περιβαλλοντικοί επιστήμονες δεν γνωρίζουν τις δυνατότητες του APS να τους βοηθήσει να προωθήσουν την έρευνά τους και δεν είναι εξοικειωμένοι με τη διαδικασία παραγωγής φωτεινών ακτίνων Χ ενός αντικειμένου.Ομοίως, πολλοί επιστήμονες δεν γνωρίζουν ποιος από τους πολλούς πειραματικούς σταθμούς APS, που ονομάζονται γραμμές δέσμης, είναι η καλύτερη επιλογή για τα πειράματά τους, καθώς κάθε σταθμός είναι βελτιστοποιημένος για μια συγκεκριμένη επιστήμη και τεχνολογία.
Η Michalska είπε ότι εδώ είναι που το eBERlight μπαίνει στο παιχνίδι.Το περιέγραψε ως ένα εικονικό οικοσύστημα σχεδιασμένο να συνδέει τους επιστήμονες με τις σωστές τεχνολογίες στο σωστό μονοπάτι APS.Οι ερευνητές θα παρουσιάσουν προτάσεις στο προσωπικό του eBERlight που θα βοηθήσει στην ευθυγράμμιση του πειραματικού σχεδιασμού με το σωστό κανάλι για τη διεξαγωγή της προτεινόμενης μελέτης.Είπε ότι η ποικιλομορφία των δυνατοτήτων του APS σημαίνει ότι το eBERlight θα μπορούσε να έχει αντίκτυπο σε πολλούς τομείς της βιολογίας και της περιβαλλοντικής επιστήμης.
"Εξετάζουμε τι μελετούν οι ερευνητές του BER και πώς μπορούμε να συμπληρώσουμε αυτήν την έρευνα", είπε. 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。«Μερικοί από αυτούς τους ερευνητές δεν έχουν χρησιμοποιήσει ποτέ ένα σύγχροτρο σαν το APS.Μαθαίνουν ποια εργαλεία είναι διαθέσιμα και ποια επιστημονικά ερωτήματα μπορούν να απαντηθούν στο APS που δεν μπορούν να γίνουν αλλού.”
«Αυτή είναι μια ευκαιρία να οικοδομήσουμε κάτι νέο που δεν υπήρχε στο APS πριν.Επεκτείνουμε το πεδίο της βιολογικής και περιβαλλοντικής έρευνας και επειδή πρόκειται για νέα έρευνα, οι επιστήμονες που θα χρησιμοποιήσουν την εγκατάσταση μας βοηθούν να αναπτύξουμε το έργο.— Caroline Michalska, Εθνικό Εργαστήριο Argonne
Όσον αφορά τη συγκεκριμένη επιστήμη που θα προωθήσει το eBERlight, η Michalska είπε ότι θα περιλαμβάνει τα πάντα, από την έρευνα του εδάφους μέχρι την καλλιέργεια φυτών, το σχηματισμό νεφών και τα βιοκαύσιμα.Ο Stefan Vogt, αναπληρωτής διευθυντής του τμήματος επιστήμης ακτίνων Χ APS, πρόσθεσε τον κύκλο του νερού στη λίστα, σημειώνοντας ότι αυτές οι πληροφορίες είναι κρίσιμες για την καλύτερη κατανόηση των μεταβαλλόμενων κλιματικών συνθηκών.
«Μελετούμε ερωτήματα που σχετίζονται με την επιστήμη του κλίματος και πρέπει να συνεχίσουμε να τα μελετάμε», είπε ο 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。"«Πρέπει να κατανοήσουμε πώς να καταπολεμήσουμε τις βαθιές οικολογικές συνέπειες της κλιματικής αλλαγής».
Ενώ το eBERlight κυκλοφόρησε επίσημα τον Οκτώβριο, το APS θα παραμείνει σε παύση ενός έτους ως μέρος μιας ολοκληρωμένης αναβάθμισης των εγκαταστάσεων.Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η ομάδα θα εργαστεί για την έρευνα και την ανάπτυξη ενός βιολογικού και περιβαλλοντικού συστήματος δειγματοληψίας, την ανάπτυξη βάσεων δεδομένων και την προβολή του προγράμματος.
Όταν το APS κυκλοφορήσει ξανά το 2024, οι δυνατότητές του θα επεκταθούν σημαντικά.Η ομάδα του eBERlight θα συνάψει μακροπρόθεσμες συμφωνίες με 13 κανάλια APS που αντιπροσωπεύουν ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών.Οι επιστήμονες που εργάζονται μέσω του eBERlight θα έχουν επίσης πρόσβαση σε πόρους Argonne, όπως το Argonne Computing Facility, όπου βρίσκονται οι υπερυπολογιστές και οι εργαστηριακοί υπερυπολογιστές του DOE Office of Science Office of Science, και το Center for Advanced Protein Characterization, όπου οι πρωτεΐνες κρυσταλλώνονται και προετοιμάζονται για ανάλυση.
Καθώς το πρόγραμμα εξελίσσεται, θα αξιοποιήσει τις συνδέσεις με άλλες εγκαταστάσεις χρηστών του DOE Office of Science, όπως το Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Μοριακών Επιστημών του Εθνικού Εργαστηρίου Βορειοδυτικού Ειρηνικού και το Κοινό Ινστιτούτο Γονιδιώματος στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley.
«Χρειάζεται ένα χωριό για να μεγαλώσει ένα παιδί, αλλά χρειάζεται ένα ακόμη μεγαλύτερο χωριό για να λυθεί ένα επιστημονικό πρόβλημα», δήλωσε ο φυσικός Argonne Zou Finfrock, μέλος της ομάδας eBERlight. â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促迃跨生物、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，促迃跨生物、科学探索.«Λατρεύω την πολύπλευρη φύση του eBERlight καθώς προσπαθεί να δημιουργήσει μια ολοκληρωμένη πλατφόρμα που προάγει την επιστημονική έρευνα σε βιολογικά, επίγεια και οικολογικά συστήματα.Ακούγεται απλό, αλλά η κλίμακα και η πιθανή επίδραση είναι τεράστια.”
Η ιδέα για το eBERlight σχεδιάζεται χρόνια, σύμφωνα με τον Ken Kemner, ανώτερο φυσικό και επικεφαλής της ομάδας στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne.Ο Kemner εργάστηκε στο APS για 27 χρόνια του εργαστηρίου, πολλά από τα οποία ξόδεψε συνδέοντας περιβαλλοντικούς ερευνητές με τους πόρους του ιδρύματος.Τώρα το eBERlight θα συνεχίσει αυτό το έργο σε μεγαλύτερη κλίμακα, είπε.Ανυπομονεί να δει ποιες νέες ανακαλύψεις θα γίνουν μέσω της έρευνας για τα αέρια του θερμοκηπίου, τα οικοσυστήματα των υγροτόπων και τις αλληλεπιδράσεις των φυτών και των μικροοργανισμών με το έδαφος και τα ιζήματα.
Το κλειδί για την επιτυχία του eBERlight, σύμφωνα με τον Kemner, είναι η εκπαίδευση επιστημόνων σύγχροτρον, καθώς και βιολογικών και περιβαλλοντικών επιστημόνων.
«Πρέπει να εκπαιδεύσετε ακτινολόγους για να κατανοήσουν καλύτερα τα προβλήματα της περιβαλλοντικής επιστήμης και να προσαρμόσουν την τεχνολογία για να λύσουν καλύτερα προβλήματα περιβαλλοντικής έρευνας», είπε. 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。«Θα πρέπει επίσης να εκπαιδεύσετε τους περιβαλλοντικούς επιστήμονες για το πόσο καλές είναι οι πηγές φωτός στην επίλυση αυτών των προβλημάτων.Αυτό γίνεται προκειμένου να μειωθούν τα εμπόδια στην προσέλκυσή τους.”
Ο Laurent Chapon, αναπληρωτής διευθυντής του Photon Science Laboratory και διευθυντής του APS, είπε ότι το νέο σχέδιο σημαίνει εκδημοκρατισμό της πρόσβασης στο APS και τις δυνατότητές του.
«Αυτό το σχέδιο στέλνει ένα σημαντικό μήνυμα ότι το APS είναι ένας κρίσιμος πόρος για το έθνος, ικανός να αναπτύξει προγράμματα που βοηθούν στην επίλυση πιεστικών προβλημάτων, σε αυτήν την περίπτωση περιβαλλοντικών και βιολογικών προβλημάτων», είπε ο 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薹" 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薹"«Το eBERlight θα προσφέρει μια ολοκληρωμένη λύση για επιστήμονες που επιδιώκουν να λύσουν προβλήματα της βιοεπιστήμης πρακτικής σημασίας».
«Ελπίζω ότι ανεξάρτητα από τις μεγάλες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες, το APS μπορεί να τους βοηθήσει», είπε. 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。"«Αυτά τα ζητήματα μας επηρεάζουν όλους».
Το Argonne Leadership Computing Facility παρέχει στην επιστημονική και τη μηχανική κοινότητα δυνατότητες υπερυπολογιστών για την προώθηση θεμελιωδών ανακαλύψεων και κατανόησης σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων.Με την υποστήριξη του προγράμματος Προηγμένης Επιστημονικής Υπολογιστικής Έρευνας (ASCR) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE), το ALCF είναι ένα από τα δύο κορυφαία υπολογιστικά κέντρα DOE που είναι αφιερωμένα στην ανοιχτή επιστήμη.
Η Προηγμένη Πηγή Φωτονίων (APS) του Γραφείου Ενέργειας των ΗΠΑ στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne είναι μια από τις πιο παραγωγικές πηγές ακτίνων Χ στον κόσμο.Το APS παρέχει ακτίνες Χ υψηλής φωτεινότητας σε μια διαφορετική ομάδα ερευνητών στην επιστήμη των υλικών, τη χημεία, τη φυσική συμπυκνωμένης ύλης, τις επιστήμες ζωής και περιβάλλοντος και την εφαρμοσμένη έρευνα.Αυτές οι ακτίνες Χ είναι ιδανικές για τη μελέτη υλικών και βιολογικών δομών.κατανομή των στοιχείων?χημικές, μαγνητικές και ηλεκτρονικές καταστάσεις.καθώς και μια σειρά τεχνολογικά σημαντικών μηχανολογικών συστημάτων, από μπαταρίες έως ακροφύσια έγχυσης, που είναι θεμελιώδη για την οικονομική, τεχνολογική και οικονομική ανάπτυξη της χώρας μας.και Η βάση της υλικής ευημερίας.Κάθε χρόνο, περισσότεροι από 5.000 ερευνητές χρησιμοποιούν το APS για να παράγουν περισσότερες από 2.000 δημοσιεύσεις, που περιγράφουν λεπτομερώς σημαντικές ανακαλύψεις και λύνουν σημαντικότερες δομές βιολογικών πρωτεϊνών από οποιονδήποτε άλλο χρήστη ερευνητικών εγκαταστάσεων ακτίνων Χ.Οι καινοτόμες τεχνολογίες επιστημόνων και μηχανικών APS αποτελούν τη βάση της ανάπτυξης επιταχυντών και πηγών φωτός.Αυτές περιλαμβάνουν συσκευές εισόδου που παράγουν τις εξαιρετικά φωτεινές ακτίνες Χ που βραβεύονται από τους ερευνητές, φακούς που εστιάζουν τις ακτίνες Χ σε λίγα νανόμετρα, όργανα που μεγιστοποιούν την αλληλεπίδραση των ακτίνων Χ με το υπό μελέτη δείγμα και συσκευές που συλλέγουν και συναρμολογούν Χ - λογισμικό ακτίνων.Διαχειριστείτε μεγάλο όγκο δεδομένων από μελέτες APS.
Αυτή η έρευνα χρησιμοποίησε πόρους από το Advanced Photon Source, μια εγκατάσταση χρηστών του DOE Office of Science που διαχειρίζεται το Εθνικό Εργαστήριο Argonne του Γραφείου Επιστήμης του DOE, σύμφωνα με τον αριθμό σύμβασης DE-AC02-06CH11357.
Το Εθνικό Εργαστήριο Argonne είναι αφοσιωμένο στην επίλυση πιεστικών εθνικών προβλημάτων επιστήμης και τεχνολογίας.Το Argonne National Laboratory, το πρώτο εθνικό εργαστήριο στις Ηνωμένες Πολιτείες, διεξάγει βασική και εφαρμοσμένη επιστημονική έρευνα αιχμής σε σχεδόν κάθε επιστημονικό κλάδο.Ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου Argonne συνεργάζονται στενά με ερευνητές από εκατοντάδες εταιρείες, πανεπιστήμια και ομοσπονδιακούς, κρατικούς και δημοτικούς φορείς για να τους βοηθήσουν να λύσουν συγκεκριμένα προβλήματα, να προωθήσουν την επιστημονική ηγεσία των ΗΠΑ και να οικοδομήσουν ένα καλύτερο μέλλον για το έθνος.Η Argonne έχει υπαλλήλους περισσότερων από 60 εθνικοτήτων και διευθύνεται από την Argonne LLC στο Σικάγο, μέρος του Γραφείου Επιστήμης του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.
Το Γραφείο Επιστημών του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ είναι ο μεγαλύτερος χρηματοδότης της έρευνας της φυσικής επιστήμης στις Ηνωμένες Πολιτείες και εργάζεται για να αντιμετωπίσει μερικές από τις πιο πιεστικές προκλήσεις της εποχής μας.Για περισσότερες πληροφορίες, επισκεφθείτε τη διεύθυνση https://energygy.gov/science.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-06-2023