Jorden er et komplekst økosystem, og vores plads i det afhænger af mange forskellige faktorer.Fra jordsundhed til luftkvalitet til planters og mikroorganismers adfærd er forståelsen af vores naturlige verden og dens andre indbyggere afgørende for vores egen overlevelse.Efterhånden som klimaet fortsætter med at ændre sig, vil det kun blive vigtigere at studere miljøet og dets forskellige livsformer.
I oktober 2023 vil Advanced Photon Source (APS), en brugerfacilitet i Office of Science ved det amerikanske energiministeriums (DOE) Argonne National Laboratory, officielt lancere et nyt program for at udvide biologiske og miljømæssige forsknings- og analysekapaciteter på verdens førende laboratorier.Røntgenfelt.Et firma kaldet eBERlight modtog for nylig godkendelse fra det amerikanske energiministeriums program for biologisk og miljømæssig forskning (BER).Målet er at forbinde forskere, der udfører eksperimenter på BER-missionen, med APS' verdensledende røntgenvidenskabelige ressourcer.Ved at udvide adgangen til de forskellige muligheder i APS håber eBERlight-tænkere at opdage nye videnskabelige metoder og tiltrække nye tværfaglige teams af forskere til at udforske nye perspektiver på den verden, vi lever i.
"Dette er en mulighed for at skabe noget nyt, som ikke har eksisteret i APS før," sagde Argonne National Laboratory proteinkrystallogen Caroline Michalska, som leder arbejdet 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，并且由于谠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”"Vi udvider adgangen for at muliggøre mere biologisk og miljømæssig forskning, og fordi programmet er så nyt, hjælper de videnskabsmænd, der vil bruge anlægget, os med at udvikle det."
Siden grundlæggelsen i 1990'erne har APS været førende inden for "makromolekylær krystallografi" inden for biologisk forskning.Forskere bruger denne teknologi til at lære mere om infektionssygdomme og vira for at lægge grunden til vacciner og behandlinger.APS sigter nu mod at udvide sin succes til andre områder af livs- og miljøvidenskab.
Et problem med denne udvidelse er, at mange biologiske og miljømæssige forskere er uvidende om APS' evner til at hjælpe dem med at fremme deres forskning og er ukendte med processen med at producere klare røntgenstråler af et objekt.Ligeledes ved mange forskere ikke, hvilken af de mange APS-forsøgsstationer, kaldet beamlines, der er det bedste valg til deres eksperimenter, da hver station er optimeret til en bestemt videnskab og teknologi.
Michalska sagde, at det er her eBERlight kommer ind i billedet.Hun beskrev det som et virtuelt økosystem designet til at forbinde forskere med de rigtige teknologier på den rigtige APS-sti.Forskere vil præsentere forslag til eBERlight-medarbejdere, som vil hjælpe med at tilpasse det eksperimentelle design med den korrekte kanal til at udføre den foreslåede undersøgelse.Hun sagde, at mangfoldigheden af APS's muligheder betød, at eBERlight kunne have en indflydelse på tværs af flere områder af biologi og miljøvidenskab.
"Vi ser på, hvad BER-forskere studerer, og hvordan vi kan supplere den forskning," sagde 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."Nogle af disse forskere har aldrig brugt en synkrotron som APS.De lærer, hvilke værktøjer der er tilgængelige, og hvilke videnskabelige spørgsmål der kan løses på APS, som ikke kan gøres andre steder.”
“Dette er en mulighed for at bygge noget nyt, som ikke har eksisteret i APS før.Vi udvider omfanget af biologisk og miljømæssig forskning, og fordi det er ny forskning, hjælper de videnskabsmænd, der skal bruge anlægget, os med at udvikle projektet.— Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Med hensyn til den specifikke videnskab, som eBERlight vil fremme, sagde Michalska, at den vil omfatte alt fra jordbundsforskning til dyrkning af planter, skydannelse og biobrændstoffer.Stefan Vogt, vicedirektør for APS X-ray Science Division, tilføjede vandets kredsløb til listen og bemærkede, at denne information er afgørende for bedre at forstå ændrede klimaforhold.
"Vi studerer spørgsmål relateret til klimavidenskab, og vi er nødt til at fortsætte med at studere dem," sagde 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 er nødt til at forstå, hvordan vi kan bekæmpe de dybe økologiske konsekvenser af klimaændringer."
Mens eBERlight officielt blev lanceret i oktober, vil APS forblive på en år lang pause som en del af en omfattende facilitetsopgradering.I løbet af denne tid vil holdet arbejde på at forske i og udvikle et biologisk og miljømæssigt prøveudtagningssystem, udvikle databaser og udføre opsøgende arbejde for programmet.
Når APS kommer online igen i 2024, vil dets muligheder blive betydeligt udvidet.eBERlight-teamet vil indgå langsigtede aftaler med 13 APS-kanaler, der repræsenterer en bred vifte af teknologier.Forskere, der arbejder gennem eBERlight vil også have adgang til Argonne-ressourcer, såsom Argonne Computing Facility, hvor DOE Office of Science Office of Science supercomputere og laboratoriesupercomputere er placeret, og Center for Advanced Protein Characterization, hvor proteiner krystalliseres og forberedes til analyse.
Efterhånden som programmet udvikler sig, vil det udnytte forbindelser med andre DOE Office of Science-brugerfaciliteter, såsom Pacific Northwest National Laboratory's Environmental Molecular Sciences Laboratory og Joint Genome Institute ved Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Det kræver en landsby at opdrage et barn, men det kræver en endnu større landsby at løse et videnskabeligt problem," sagde Argonne-fysiker Zou Finfrock, medlem af 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，促进跨烟咢烐力唢眰烐科学探索. â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨烟咢烐力唢眰烐科学探索."Jeg elsker eBERlights mangesidede natur, da det stræber efter at skabe en integreret platform, der fremmer videnskabelig forskning i biologiske, terrestriske og økologiske systemer.Det lyder enkelt, men omfanget og den potentielle påvirkning er enorm.”
Idéen til eBERlight har været undervejs i mange år, ifølge Ken Kemner, seniorfysiker og gruppeleder ved Argonne National Laboratory.Kemner arbejdede på APS i laboratoriets 27 år, hvoraf han brugte en stor del på at koble miljøforskere til institutionens ressourcer.Nu vil eBERlight fortsætte dette arbejde i større skala, sagde han.Han ser frem til at se, hvilke nye gennembrud der vil blive gjort gennem forskning i drivhusgasser, vådområders økosystemer og planters og mikroorganismers interaktion med jord og sediment.
Nøglen til eBERlights succes er ifølge Kemner uddannelsen af synkrotronforskere, såvel som biologiske og miljømæssige forskere.
"Du er nødt til at uddanne radiologer til bedre at forstå miljøvidenskabelige problemer og tilpasse teknologi til bedre at løse miljøforskningsproblemer," sagde 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 skal også uddanne miljøforskere om, hvor gode lyskilder er til at løse disse problemer.Dette gøres for at mindske barriererne for at tiltrække dem.”
Laurent Chapon, vicedirektør for Photon Science Laboratory og direktør for APS, sagde, at den nye plan betyder demokratisering af adgangen til APS og dens muligheder.
"Denne plan sender et vigtigt budskab om, at APS er en kritisk ressource for nationen, der er i stand til at udvikle programmer, der hjælper med at løse presserende problemer, i dette tilfælde miljømæssige og biologiske problemer," sagde 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竣提澛端到端观” 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竣提澛端到端观”"eBERlight vil give en omfattende løsning til forskere, der søger at løse life science-problemer af praktisk relevans."
"Jeg håber, at uanset hvilke store udfordringer videnskabsmænd står over for, kan APS hjælpe dem," sagde 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 problemer påvirker os alle."
Argonne Leadership Computing Facility giver videnskabs- og ingeniørsamfundet supercomputing-kapaciteter til at fremme grundlæggende opdagelse og forståelse på tværs af en bred vifte af discipliner.Støttet af det amerikanske energiministeriums (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR)-program, er ALCF et af to førende DOE-computercentre dedikeret til åben videnskab.
Det amerikanske Department of Energy Office of Sciences Advanced Photon Source (APS) ved Argonne National Laboratory er en af de mest produktive røntgenkilder i verden.APS leverer røntgenstråler med høj lysstyrke til en forskelligartet gruppe forskere inden for materialevidenskab, kemi, kondenseret stoffysik, livs- og miljøvidenskab og anvendt forskning.Disse røntgenstråler er ideelle til at studere materialer og biologiske strukturer;distribution af elementer;kemiske, magnetiske og elektroniske tilstande;samt en række teknologisk vigtige tekniske systemer, fra batterier til indsprøjtningsdyser, der er fundamentale for vores nations økonomiske, teknologiske og økonomiske udvikling.og Grundlaget for materielt velvære.Hvert år bruger mere end 5.000 forskere APS til at producere mere end 2.000 publikationer, der beskriver vigtige opdagelser og løser vigtigere biologiske proteinstrukturer end nogen anden bruger af røntgenforskningsfaciliteter.De innovative teknologier fra APS-forskere og ingeniører ligger til grund for udviklingen af acceleratorer og lyskilder.Disse omfatter inputenheder, der producerer de ekstremt klare røntgenstråler værdsat af forskere, linser, der fokuserer røntgenstråler ned til et par nanometer, instrumenter, der maksimerer interaktionen af røntgenstråler med prøven, der undersøges, og enheder, der indsamler og samler X -ray software.Håndter store mængder data fra APS-undersøgelser.
Denne forskning brugte ressourcer fra Advanced Photon Source, en DOE Office of Science brugerfacilitet administreret af DOE Office of Sciences Argonne National Laboratory under kontrakt nr. DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory er forpligtet til at løse presserende nationale videnskabelige og teknologiske problemer.Argonne National Laboratory, det første nationale laboratorium i USA, udfører banebrydende grundlæggende og anvendt videnskabelig forskning i stort set alle videnskabelige discipliner.Argonne National Laboratory-forskere arbejder tæt sammen med forskere fra hundredvis af virksomheder, universiteter og føderale, statslige og kommunale agenturer for at hjælpe dem med at løse specifikke problemer, fremme amerikansk videnskabelig ledelse og opbygge en bedre fremtid for nationen.Argonne har ansatte fra mere end 60 nationaliteter og ledes af Argonne LLC i Chicago, en del af det amerikanske energiministeriums kontor for videnskab.
US Department of Energy's Office of Science er den største finansieringsgiver af fysisk videnskabelig forskning i USA og arbejder på at løse nogle af de mest presserende udfordringer i vor tid.For mere information, besøg https://energygy.gov/science.
Indlægstid: 06-november 2023