De Ierde is in kompleks ekosysteem, en ús plak dêryn hinget ôf fan in protte ferskillende faktoaren. Fan boaiemsûnens oant loftkwaliteit oant it gedrach fan planten en mikro-organismen, it begripen fan ús natuerlike wrâld en har oare ynwenners is krúsjaal foar ús eigen oerlibjen. As it klimaat bliuwt feroarjen, sil it bestudearjen fan it miljeu en syn ferskate libbensfoarmen allinich wichtiger wurde.
Yn oktober 2023 sil de Advanced Photon Source (APS), in brûkersfoarsjenning binnen it Office of Science by it Argonne National Laboratory fan it Amerikaanske Ministearje fan Enerzjy (DOE), offisjeel in nij programma lansearje om biologysk en miljeu-ûndersyks- en analysemooglikheden út te wreidzjen by de liedende laboratoaria fan 'e wrâld. Röntgenfjild. In bedriuw mei de namme eBERlight hat koartlyn goedkarring krigen fan it Biological and Environmental Research (BER)-programma fan it Amerikaanske Ministearje fan Enerzjy. It doel is om ûndersikers dy't eksperiminten útfiere op 'e BER-missy te ferbinen mei de wrâldliedende röntgenwittenskiplike boarnen fan APS. Troch de tagong ta de ferskate mooglikheden fan APS út te wreidzjen, hoopje eBERlight-tinkers nije wittenskiplike metoaden te ûntdekken en nije ynterdissiplinêre teams fan ûndersikers oan te lûken om nije perspektiven te ferkennen op 'e wrâld wêryn wy libje.
"Dit is in kâns om wat nijs te meitsjen dat noch net earder yn APS bestien hat," sei Caroline Michalska, proteïnekristallooch fan it Argonne National Laboratory, dy't it wurk oan eBERlight liedt. 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”"Wy wreidzje de tagong út om mear biologysk en miljeu-ûndersyk mooglik te meitsjen, en om't it programma sa nij is, helpe de wittenskippers dy't de foarsjenning brûke sille ús it te ûntwikkeljen."
Sûnt de oprjochting yn 'e jierren '90 is APS in lieder op it mêd fan "makromolekulêre kristallografy" yn biologysk ûndersyk. Wittenskippers brûke dizze technology om mear te learen oer ynfeksjesykten en firussen om de basis te lizzen foar faksin en behannelingen. APS wol no syn súkses útwreidzje nei oare gebieten fan libbens- en miljeuwittenskip.
Ien probleem mei dizze útwreiding is dat in protte biologyske en miljeuwittenskippers net bewust binne fan 'e mooglikheden fan it APS om har te helpen har ûndersyk foarút te helpen en net bekend binne mei it proses fan it produsearjen fan heldere röntgenstralen fan in objekt. Likegoed witte in protte wittenskippers net hokker fan 'e protte APS-eksperimintele stasjons, neamd beamlinen, de bêste kar is foar har eksperiminten, om't elk stasjon optimalisearre is foar in spesifike wittenskip en technology.
Michalska sei dat dit is wêr't eBERlight yn it spul komt. Se beskreau it as in firtueel ekosysteem ûntworpen om wittenskippers te ferbinen mei de juste technologyen op it juste APS-paad. Undersykers sille foarstellen presintearje oan eBERlight-meiwurkers dy't helpe sille om it eksperimintele ûntwerp ôf te stimmen mei it juste kanaal om de foarstelde stúdzje út te fieren. Se sei dat de ferskaat oan APS' mooglikheden betsjutte dat eBERlight in ynfloed hawwe koe op meardere gebieten fan biology en miljeuwittenskip.
"Wy sjogge nei wat BER-ûndersikers bestudearje en hoe't wy dat ûndersyk oanfolje kinne," sei se. 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."Guon fan dizze ûndersikers hawwe noch noait in synchrotron lykas APS brûkt."Se leare hokker ark beskikber binne en hokker wittenskiplike fragen by APS oanpakt wurde kinne dy't earne oars net dien wurde kinne."
"Dit is in kâns om wat nijs te bouwen dat noch net earder yn APS bestien hat. Wy wreidzje it berik fan biologysk en miljeu-ûndersyk út, en om't dit nij ûndersyk is, helpe de wittenskippers dy't de foarsjenning brûke sille ús it projekt te ûntwikkeljen." — Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Wat de spesifike wittenskip oanbelanget dy't eBERlight befoarderje sil, sei Michalska dat it alles sil omfetsje fan boaiemûndersyk oant it kweken fan planten, wolkfoarming en biobrânstoffen. Stefan Vogt, plakferfangend direkteur fan 'e APS X-ray Science Division, foege de wettersyklus ta oan 'e list, en merkte op dat dizze ynformaasje krúsjaal is foar it better begripen fan feroarjende klimaatomstannichheden.
"Wy bestudearje fragen yn ferbân mei klimaatwittenskip, en wy moatte se fierder bestudearje," sei 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。”"Wy moatte begripe hoe't wy de djipgeande ekologyske gefolgen fan klimaatferoaring bestride kinne."
Wylst eBERlight offisjeel yn oktober lansearre is, sil APS in jier stillizze as ûnderdiel fan in wiidweidige upgrade fan 'e foarsjenning. Yn dizze tiid sil it team wurkje oan ûndersyk en ûntwikkeling fan in biologysk en miljeu-samplingsysteem, databases ûntwikkelje en outreach útfiere foar it programma.
As APS yn 2024 wer online komt, sille de mooglikheden flink útwreide wurde. It eBERlight-team sil lange-termyn oerienkomsten slute mei 13 APS-kanalen dy't in breed skala oan technologyen fertsjintwurdigje. Wittenskippers dy't fia eBERlight wurkje, sille ek tagong hawwe ta Argonne-boarnen, lykas de Argonne Computing Facility, dêr't de superkompjûters en laboratoariumsuperkompjûters fan it DOE Office of Science lizze, en it Center for Advanced Protein Characterization, dêr't aaiwiten kristallisearre en taret wurde foar analyze.
As it programma him ûntjout, sil it gebrûk meitsje fan ferbiningen mei oare brûkersfoarsjennings fan it DOE Office of Science, lykas it Environmental Molecular Sciences Laboratory fan Pacific Northwest National Laboratory en it Joint Genome Institute by it Lawrence Berkeley National Laboratory.
"It freget in doarp om in bern grut te bringen, mar it freget in noch grutter doarp om in wittenskiplik probleem op te lossen," sei Argonne-natuerkundige Zou Finfrock, in lid fan it eBERlight-team. 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、地球和环瑢境系 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、地球和环瑢境系"Ik hâld fan 'e mearfâldige aard fan eBERlight, om't it stribbet nei it meitsjen fan in yntegreare platfoarm dat wittenskiplik ûndersyk nei biologyske, ierdske en ekologyske systemen befoarderet."It klinkt ienfâldich, mar de skaal en potinsjele ynfloed is enoarm."
It idee foar eBERlight is al jierren yn 'e maak, neffens Ken Kemner, in senior natuerkundige en groepslieder by it Argonne National Laboratory. Kemner wurke 27 jier by APS, wêrfan hy in grut part trochbrocht mei it ferbinen fan miljeuûndersikers mei de boarnen fan 'e ynstelling. No sil eBERlight dit wurk op gruttere skaal trochsette, sei er. Hy sjocht út nei hokker nije trochbraken makke wurde sille troch ûndersyk nei broeikasgassen, wiete ekosystemen, en de ynteraksjes fan planten en mikro-organismen mei boaiem en sedimint.
De kaai ta it súkses fan eBERlight, neffens Kemner, is de training fan synchrotronwittenskippers, lykas biologyske en miljeuwittenskippers.
"Jo moatte radiologen opliede om miljeuwittenskiplike problemen better te begripen en technology oan te passen om miljeuûndersyksproblemen better op te lossen," sei er. 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"Jo moatte miljeuwittenskippers ek opliede oer hoe goed ljochtboarnen binne by it oplossen fan dizze problemen."Dit wurdt dien om de barriêres foar it oanlûken fan har te ferminderjen."
Laurent Chapon, plakferfangend direkteur fan it Photon Science Laboratory en direkteur fan APS, sei dat it nije plan betsjut dat tagong ta APS en syn mooglikheden demokratisearre wurdt.
"Dit plan stjoert in wichtige boadskip dat APS in krityske boarne is foar de naasje, yn steat om programma's te ûntwikkeljen dy't helpe by it oplossen fan driuwende problemen, yn dit gefal miljeu- en biologyske problemen," sei 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供端到爫斂" 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供端到爫斂""eBERlight sil in wiidweidige oplossing biede foar wittenskippers dy't libbenswittenskiplike problemen fan praktyske relevânsje oplosse wolle."
"Ik hoopje dat nettsjinsteande hokker grutte útdagings wittenskippers tsjinkomme, APS har helpe kin," sei se. 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。”"Dizze problemen hawwe ynfloed op ús allegearre."
De Argonne Leadership Computing Facility biedt de wittenskiplike en yngenieursmienskip superkompjûtermooglikheden om fûnemintele ûntdekking en begryp oer in breed skala oan dissiplines te befoarderjen. Stipe troch it Advanced Scientific Computing Research (ASCR) programma fan it Amerikaanske Ministearje fan Enerzjy (DOE), is ALCF ien fan twa liedende DOE-kompjûtersintra dy't har rjochtsje op iepen wittenskip.
De Advanced Photon Source (APS) fan it Amerikaanske Ministearje fan Enerzjy by it Argonne National Laboratory is ien fan 'e produktyfste röntgenboarnen yn 'e wrâld. APS leveret röntgenstralen mei hege helderheid oan in ferskaat groep ûndersikers yn materiaalkunde, skiekunde, natuerkunde fan kondinsearre matearje, libbens- en miljeuwittenskippen, en tapast ûndersyk. Dizze röntgenstralen binne ideaal foar it bestudearjen fan materialen en biologyske struktueren; ferdieling fan eleminten; gemyske, magnetyske en elektroanyske steaten; lykas in ferskaat oan technologysk wichtige yngenieurs systemen, fan batterijen oant ynjeksjespuiten, dy't essensjeel binne foar de ekonomyske, technologyske en ekonomyske ûntwikkeling fan ús naasje. en De basis fan materiële wolwêzen. Elk jier brûke mear as 5.000 ûndersikers APS om mear as 2.000 publikaasjes te produsearjen, wêryn't wichtige ûntdekkingen detaillearre wurde en wichtiger biologyske proteïnestrukturen oplosse as elke oare brûker fan röntgenûndersyksfasiliteiten. De ynnovative technologyen fan APS-wittenskippers en yngenieurs lizze oan 'e basis fan' e ûntwikkeling fan fersnellers en ljochtboarnen. Dizze omfetsje ynfierapparaten dy't de ekstreem heldere röntgenstralen produsearje dy't troch ûndersikers wurdearre wurde, lenzen dy't röntgenstralen fokussearje oant in pear nanometers, ynstruminten dy't de ynteraksje fan röntgenstralen mei it ûndersochte stekproef maksimalisearje, en apparaten dy't röntgensoftware sammelje en gearstalle. Behear grutte hoemannichten gegevens út APS-stúdzjes.
Dit ûndersyk brûkte boarnen fan 'e Advanced Photon Source, in brûkersfoarsjenning fan it DOE Office of Science dy't beheard wurdt troch it Argonne National Laboratory fan it DOE Office of Science ûnder kontraktnûmer DE-AC02-06CH11357.
It Argonne National Laboratory set him yn foar it oplossen fan driuwende nasjonale wittenskiplike en technologyske problemen. It Argonne National Laboratory, it earste nasjonale laboratoarium yn 'e Feriene Steaten, docht baanbrekkend basis- en tapast wittenskiplik ûndersyk yn praktysk elke wittenskiplike dissipline. Undersykers fan it Argonne National Laboratory wurkje nau gear mei ûndersikers fan hûnderten bedriuwen, universiteiten en federale, steatlike en gemeentlike ynstânsjes om har te helpen spesifike problemen op te lossen, it wittenskiplik liederskip fan 'e FS te befoarderjen en in bettere takomst foar it lân te bouwen. Argonne hat meiwurkers fan mear as 60 nasjonaliteiten en wurdt beheard troch Argonne LLC yn Chicago, ûnderdiel fan it Office of Science fan it Amerikaanske Ministearje fan Enerzjy.
It Office of Science fan it Amerikaanske Ministearje fan Enerzjy is de grutste finansierder fan natuerkundeûndersyk yn 'e Feriene Steaten en wurket oan it oanpakken fan guon fan 'e meast driuwende útdagings fan ús tiid. Foar mear ynformaasje, besykje https://energy.gov/science.
Pleatsingstiid: 6 novimber 2023