Země je složitý ekosystém a naše místo v ní závisí na mnoha různých faktorech. Od zdraví půdy po kvalitu ovzduší po chování rostlin a mikroorganismů je pro naše vlastní přežití rozhodující porozumění našemu přirozenému světu a jeho dalším obyvatelům. Jak se klima neustále mění, studium životního prostředí a jeho rozmanité formy života se stane důležitějším.
V říjnu 2023 bude pokročilý zdroj fotonů (APS), uživatelské zařízení v Úřadu pro vědu na americkém ministerstvu energetiky (DOE) Argonne National Laboratory, oficiálně zahájit nový program pro rozšíření biologických a environmentálních výzkumných a analytických schopností na Přední světové laboratoře. Rentgenové pole. Společnost s názvem Eberlight nedávno obdržela schválení od programu biologického a environmentálního výzkumu ministerstva energetiky USA (BER). Cílem je propojit výzkumné pracovníky provádějící experimenty na misi BER s světovým rentgenovými vědeckými zdroji APS. Rozšiřováním přístupu k různým schopnostem APS doufají, že myslitelé Eberlight objeví nové vědecké metody a přilákají nové interdisciplinární týmy vědců, aby prozkoumaly nové perspektivy na světě, ve kterém žijeme.
"Je to příležitost vytvořit něco nového, co dosud v APS neexistovalo," řekla krystalogová proteina Argonne National Laboratory Caroline Michalska, která vede práci na Eberlight. � <“我们正在扩大准入范围 ， 以适应更多的生物和环境研究 ， ， 因此将使用该设施的科学家正在帮助我们开发它。 因此将使用该设施的科学家正在帮助我们开发它。“ � <“我们正在扩大准入范围 ， 以适应更多的生物和环境研究 ， ， 因 因“"Rozšiřujeme přístup k umožnění biologického a environmentálního výzkumu a protože program je tak nový, vědci, kteří zařízení používají, nám pomáhají rozvíjet."
Od svého založení v 90. letech je APS lídrem v oblasti „makromolekulární krystalografie“ v biologickém výzkumu. Vědci tuto technologii používají k tomu, aby se dozvěděli více o infekčních chorobách a virech, aby položili základy pro vakcíny a ošetření. Cílem APS je nyní rozšířit svůj úspěch na další oblasti života a environmentální vědy.
Jedním z problémů s touto expanzí je, že mnoho biologických a environmentálních vědců nevědí o schopnostech APS, které by jim pomohly pokročit v jejich výzkumu a jsou obeznámeni s procesem produkce jasných rentgenových paprsků objektu. Podobně mnoho vědců neví, které z mnoha experimentálních stanic APS, nazývané Beamlines, je nejlepší volbou pro jejich experimenty, protože každá stanice je optimalizována pro konkrétní vědu a technologii.
Michalska řekl, že právě zde přichází Eberlight. Popsala to jako virtuální ekosystém určený k propojení vědců se správnými technologiemi na správné cestě APS. Vědci předloží návrhy zaměstnancům Eberlight, kteří pomůže sladit experimentální návrh se správným kanálem pro provedení navrhované studie. Řekla, že rozmanitost schopností APS znamená, že Eberlight může mít dopad na více oblastí biologie a environmentální vědy.
"Díváme se na to, co vědci BER studují a jak můžeme tento výzkum doplnit," řekla. � <„其中一些研究人员从未使用过 aps 等同步加速器。 � <„其中一些研究人员从未使用过 aps 等同步加速器。„Někteří z těchto vědců nikdy nepoužili synchrotron jako APS.Dozví se, jaké nástroje jsou k dispozici a jaké vědecké otázky lze řešit na APS, které nelze provést jinde. “
"Je to příležitost postavit něco nového, co v APS dříve neexistovalo." Rozšiřujeme rozsah biologického a environmentálního výzkumu a protože se jedná o nový výzkum, pomáhají nám vědci, kteří zařízení používají, rozvíjet projekt. - Caroline Michalska, národní laboratoř Argonne
Pokud jde o konkrétní vědu, kterou bude Eberlight propagovat, Michalska uvedla, že bude zahrnovat vše od výzkumu půdy po rostoucí rostliny, tvorbu cloudu a biopaliva. Stefan Vogt, zástupce ředitele divize APS X-Ray Science, přidal do seznamu vodní cyklus a poznamenal, že tyto informace jsou rozhodující pro lepší porozumění změně klimatických podmínek.
"Studujeme otázky týkající se vědy o klimatu a musíme je i nadále studovat," řekl Vogt. � <„我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。“ � <„我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。“"Musíme pochopit, jak bojovat proti hlubokým ekologickým důsledkům změny klimatu."
Zatímco Eberlight byl oficiálně spuštěn v říjnu, APS zůstane na celoroční přestávce v rámci komplexního upgradu zařízení. Během této doby bude tým pracovat na zkoumání a vývoji biologického a environmentálního vzorkovacího systému, vyvíjet databáze a provádět dosah programu.
Když APS přijde znovu online v roce 2024, budou jeho schopnosti výrazně rozšířeny. Tým Eberlight uzavře dlouhodobé dohody s 13 APS kanály představujícími širokou škálu technologií. Vědci pracující prostřednictvím Eberlight budou mít také přístup k Argonne Resources, jako je například Argonne Computing Facility, kde jsou umístěny superpočítače a laboratorní superpočítače Office of Science. analýza.
Jak se program vyvíjí, bude využívat spojení s jinými zařízeními pro uživatelský úřad DOE, jako je Pacific Northwest National Laboratory's Environmental Molecular Sciences Laboratory a Společný genomový institut v Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Vychovávat dítě vyžaduje vesnici, ale vyřešit vědecký problém vyžaduje ještě větší vesnici," řekl fyzik Argonne Zou Finfrock, člen týmu Eberlight. � <“我喜欢 eberlight 的多面性 ， ， 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。 � <“我喜欢 eberlight 的多面性 ， ， 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。„Miluji mnohostrannou povahu Eberlight, protože se snaží vytvořit integrovanou platformu, která postupuje vědeckým výzkumem biologických, pozemských a ekologických systémů.Zní to jednoduše, ale měřítko a potenciální dopad je obrovský. “
Myšlenka pro Eberlight byla roky ve výrobě, podle Ken Kemnera, vedoucího fyzika a vedoucí skupiny v Argonne National Laboratory. Kemner pracoval v APS pro 27 let laboratoře, z nichž většina strávil spojením environmentálních vědců se zdroji instituce. Nyní bude Eberlight pokračovat v této práci ve větším měřítku, řekl. Těší se, až uvidí, jaké nové průlomy budou provedeny prostřednictvím výzkumu skleníkových plynů, mokřadních ekosystémů a interakcí rostlin a mikroorganismů s půdou a sedimentem.
Klíčem k úspěchu Eberlight je podle Kemnera školení synchrotronových vědců a biologických a environmentálních vědců.
"Musíte trénovat radiology, abyste lépe porozuměli problémům s vědy o životním prostředí a přizpůsobili technologii, aby lépe řešili problémy s environmentálním výzkumem," řekl. <“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。 <“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。„Musíte také vzdělávat environmentální vědce o tom, jak dobré zdroje světla jsou při řešení těchto problémů.To se provádí za účelem snížení bariér při přilákání. “
Laurent Chapon, zástupce ředitele Laboratoře Photon Science Laboratory a ředitel APS, uvedl, že nový plán znamená demokratizující přístup k APS a jeho schopnostem.
"Tento plán vysílá důležité poselství, že APS je pro národ kritickým zdrojem, který je schopen vyvíjet programy, které pomáhají řešit problémy s naléhavým, v tomto případě environmentální a biologické problémy," řekl Chapon. � <„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 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 poskytne vědcům komplexní řešení, kteří se snaží vyřešit problémy s praktickým významem."
"Doufám, že bez ohledu na to, jaké velké výzvy čelí vědci, APS jim může pomoci," řekla. � <„这些挑战影响着我们每个人。“ � <„这些挑战影响着我们每个人。“"Tyto problémy ovlivňují nás všechny."
Výpočetní zařízení vedení Argonne poskytuje vědecké a inženýrské komunitě superpočítačové schopnosti pro pokrok v zásadním objevu a porozumění v celé řadě disciplín. ALCF, podporovaný programem ADCF Advanced Scientific Computing Research (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR), je jedním ze dvou předních výpočetních center DOE věnovaných pro otevření vědy.
Americké ministerstvo energetického úřadu pro pokročilé zdroj fotonů (APS) v Argonne National Laboratory je jedním z nejproduktivnějších rentgenových zdrojů na světě. APS poskytuje rentgenové paprsky s vysokou jasností rozmanité skupině vědců v oblasti vědy o materiálech, chemii, fyzice kondenzované hmoty, života a environmentálních vědách a aplikovaném výzkumu. Tyto rentgenové paprsky jsou ideální pro studium materiálů a biologických struktur; distribuce prvků; chemické, magnetické a elektronické stavy; stejně jako řada technologicky důležitých inženýrských systémů, od baterií po injekční trysky, které jsou zásadní pro hospodářský, technologický a ekonomický rozvoj našeho národa. a základ materiální pohody. Každý rok více než 5 000 vědců používá APS k produkci více než 2 000 publikací, podrobně popisuje důležité objevy a řešení důležitějších biologických proteinových struktur než kterýkoli jiný uživatel rentgenových výzkumných zařízení. Inovativní technologie vědců a inženýrů APS jsou základem vývoje akcelerátorů a světelných zdrojů. Patří sem vstupní zařízení, která produkují extrémně jasné rentgenové paprsky ceněné vědci, čočky, které zaostřují rentgenové paprsky dolů na několik nanometrů, nástroje, které maximalizují interakci rentgenových paprsků se studovaným vzorkem, a zařízení, která shromažďují a sestavují x -Ray Software. Spravujte velké objemy dat ze studií APS.
Tento výzkum použil zdroje z Advanced Photon Source, Uživatelské zařízení Office of Science DOE spravované Národní laboratoří Doe Office of Science na základě smlouvy č. De-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory se zavázala řešit naléhání národních věd a technologických problémů. Argonne National Laboratory, první národní laboratoř ve Spojených státech, provádí špičkový a aplikovaný vědecký výzkum prakticky v každé vědecké disciplíně. Národní laboratorní vědci Argonne úzce spolupracují se vědci ze stovek společností, univerzit a federálních, státních a městských agentur, aby jim pomohli vyřešit konkrétní problémy, rozvíjet americké vědecké vedení a vybudovat lepší budoucnost pro národ. Argonne má zaměstnance více než 60 národností a řídí ji Argonne LLC v Chicagu, součástí amerického ministerstva energetiky.
Americké ministerstvo energetického úřadu pro vědu je největším donorem výzkumu fyzikální vědy ve Spojených státech a pracuje na řešení některých nejnaléhavějších problémů naší doby. Pro více informací navštivte https: // Energy gy .gov/Science.
Čas příspěvku: Nov-06-2023