Земята е сложна екосистема и нашето място в нея зависи от много различни фактори. От здравето на почвата до качеството на въздуха до поведението на растенията и микроорганизмите, разбирането на нашия природен свят и другите му жители е от решаващо значение за собственото ни оцеляване. Тъй като климатът продължава да се променя, изучаването на околната среда и разнообразните му форми на живот ще стане само по -важно.
През октомври 2023 г., Advanced Photon Source (APS), потребителско съоръжение в рамките на Службата за наука в Националната лаборатория на Американската Министерство на енергетиката (DOE), официално ще стартира нова програма за разширяване на възможностите за биологични и екологични изследвания и анализ на възможностите за изследване и анализ на биологични и екологични изследвания в рамките на възможностите за изследване и анализ на биологични и екологични изследвания в рамките на възможностите Водещи световни лаборатории. Рентгеново поле. Компания, наречена наскоро Eberlight, получи одобрение от програмата за биологични и екологични изследвания на Министерството на енергетиката на САЩ (BER). Целта е да се свържат изследователи, провеждащи експерименти относно мисията на BER с водещите в света рентгенови ресурси на APS. Разширявайки достъпа до разнообразните възможности на APS, Eberlight Thinkers се надяват да открият нови научни методи и да привлекат нови интердисциплинарни екипи от изследователи, за да изследват нови перспективи в света, в който живеем.
„Това е възможност да се създаде нещо ново, което не е съществувало в APS преди“, каза националният лабораторен лабораторен кристалог на Аргон Каролайн Михалски, който ръководи работата по 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"„Разширяваме достъпа, за да дадем възможност за повече биологични и екологични изследвания и тъй като програмата е толкова нова, учените, които ще използват съоръжението, ни помагат да я развием.“
От основаването си през 90 -те години APS е лидер в областта на „макромолекулярна кристалография“ в биологичните изследвания. Учените използват тази технология, за да научат повече за инфекциозни заболявания и вируси, за да поставят основите на ваксините и лечението. Сега APS има за цел да разшири успеха си в други области на живота и науката за околната среда.
Един от проблемите при това разширяване е, че много биологични и екологични учени не знаят за възможностите на APS да им помогнат да развият своите изследвания и не са запознати с процеса на създаване на ярки рентгенови лъчи на обект. По същия начин, много учени не знаят коя от многото експериментални станции на APS, наречени лъчи, е най -добрият избор за техните експерименти, тъй като всяка станция е оптимизирана за конкретна наука и технологии.
Михалска каза, че тук влиза в игра Eberlight. Тя го определи като виртуална екосистема, предназначена да свързва учените с правилните технологии по десния път на APS. Изследователите ще представят предложения на служителите на Eberlight, които ще помогнат за привеждане в съответствие на експерименталния дизайн с правилния канал за провеждане на предложеното проучване. Тя каза, че многообразието на възможностите на APS означава, че Eberlight може да окаже влияние в множество области на биологията и науката за околната среда.
„Гледаме какво изучават изследователите на BER и как можем да допълним това изследване“, каза тя. 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。„Някои от тези изследователи никога не са използвали синхротрон като APS.Те научават какви инструменти са налични и какви научни въпроси могат да бъдат разгледани в APS, които не могат да бъдат направени другаде. ”
„Това е възможност да се изгради нещо ново, което не е съществувало в APS преди. Ние разширяваме обхвата на биологичните и екологичните изследвания и тъй като това е ново изследване, учените, които ще използват съоръжението, ни помагат да разработим проекта. - Каролайн Михалски, Национална лаборатория Аргон
Що се отнася до специфичната наука, която Eberlight ще популяризира, Михалски заяви, че ще включва всичко - от изследване на почвата до отглеждане на растения, образуване на облак и биогорива. Стефан Вогт, заместник-директор на рентгеновия отдел за рентгенови рентгенови рентгени, добави водния цикъл в списъка, като отбеляза, че тази информация е от решаващо значение за по-доброто разбиране на променящите се климатични условия.
„Ние изучаваме въпроси, свързани с науката за климата, и трябва да продължим да ги изучаваме“, каза Вогт. 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。"„Трябва да разберем как да се борим с дълбоките екологични последици от изменението на климата.“
Докато Eberlight официално стартира през октомври, APS ще остане в годишна хиатус като част от цялостно надграждане на съоръжението. През това време екипът ще работи за изследване и разработване на биологична и екологична система за вземане на проби, ще разработва бази данни и ще извърши работа за програмата.
Когато APS идва онлайн отново през 2024 г., възможностите му ще бъдат значително разширени. Екипът на Eberlight ще сключи дългосрочни споразумения с 13 APS канала, представляващи широк спектър от технологии. Учените, работещи през Eberlight, също ще имат достъп до Argonne Resources, като например Computing Computing, където се намират Службата за научни стоки за наука и лабораторни суперкомпютри и Център за усъвършенствана характеристика на протеини, където протеините се кристализират и подготвят за Анализ.
С развитието на програмата тя ще използва връзки с други потребителски съоръжения на DOE Office of Science, като лабораторията за екологични науки в Тихоокеанския Северозапад на Националната лаборатория и Съвместния институт за геном в Националната лаборатория на Лорънс Беркли.
„Необходимо е село, за да отгледа дете, но е необходимо още по -голямо село, за да се реши научен проблем“, заяви физикът на Аргон Зуу Финфрок, член на екипа на Eberlight. Â� <"我喜欢 Eberlight 的多面性 ， 因为它致力于建立一个综合平台 ， 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。 Â� <"我喜欢 Eberlight 的多面性 ， 因为它致力于建立一个综合平台 ， 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。„Обичам многостранния характер на еберала, тъй като се стреми да създаде интегрирана платформа, която развива научните изследвания в биологичните, наземните и екологичните системи.Звучи просто, но мащабът и потенциалното въздействие са огромни. ”
Идеята за Eberlight е години в създаването, според Кен Кемнер, старши физик и ръководител на групата в Националната лаборатория на Аргон. Кемнер работи в APS за 27 -те години в лабораторията, голяма част от които прекара в свързване на екологични изследователи с ресурсите на институцията. Сега Eberlight ще продължи тази работа в по -голям мащаб, каза той. Той очаква с нетърпение да види какви нови пробиви ще бъдат направени чрез изследвания на парникови газове, екосистеми на влажните зони и взаимодействията на растенията и микроорганизмите с почвата и утайката.
Ключът към успеха на Eberlight, според Kemner, е обучението на синхротронни учени, както и на биологични и екологични учени.
„Трябва да обучавате рентгенолози, за да разберете по -добре проблемите на науката за околната среда и да адаптирате технологията, за да решите по -добре проблемите с изследванията на околната среда“, каза той. 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。„Също така трябва да обучавате екологичните учени за това колко добри източници на светлина са в решаването на тези проблеми.Това се прави, за да се намалят бариерите пред привличането им. ”
Лоран Чапон, заместник -директор на лабораторията на Photon Science и директор на APS, заяви, че новият план означава демократизиране на достъпа до APS и нейните възможности.
„Този план изпраща важно послание, че APS е критичен ресурс за нацията, способен да разработва програми, които спомагат за решаването на належащи проблеми, в случая екологичните и биологичните проблеми“, каза Чапон. 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解决方案。“ 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解决方案。“„Eberlight ще предостави цялостно решение за учените, които се стремят да решат житейските научни проблеми с практическото значение.“
„Надявам се, че независимо от какви големи предизвикателства се сблъскват учените, APS могат да им помогнат“, каза тя. 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。"„Тези проблеми засягат всички нас.“
Съоръжението за компютърни компютри на Argonne предоставя на научната и инженерна общност суперкомпютърни възможности за напредък на фундаменталното откриване и разбиране в широк спектър от дисциплини. Подкрепена от програмата за разширени научни изчислителни изследвания (ASCR) на Министерството на енергията (DOE), ALCF е един от двата водещи изчислителни центъра на DOE, посветени на отворената наука.
Американският Министерство на енергийния Служба за усъвършенстван източник на фотони (APS) в Националната лаборатория на Аргон е един от най-продуктивните рентгенови източници в света. APS предоставя рентгенови лъчи с висока ярка на разнообразна група изследователи в областта на науката за материалите, химията, кондензираната материя физика, живот и науки за околната среда и приложни изследвания. Тези рентгенови лъчи са идеални за изучаване на материали и биологични структури; разпределение на елементи; химически, магнитни и електронни състояния; както и редица технологично важни инженерни системи, от батерии до дюзи за инжектиране, които са основни за икономическото, технологичното и икономическото развитие на нашата страна. и основата на материалното благополучие. Всяка година над 5000 изследователи използват APS за създаване на повече от 2000 публикации, като подробно описват важни открития и решават по-важни биологични протеинови структури от всеки друг потребител на рентгенови изследователски съоръжения. Иновативните технологии на APS учени и инженери са в основата на развитието на ускорители и източници на светлина. Те включват входни устройства, които произвеждат изключително ярките рентгенови лъчи, ценени от изследователи, лещи, които фокусират рентгенови лъчи до няколко нанометра, инструменти, които максимално максимално взаимодействие на рентгенови лъчи с изследваната проба, и устройства, които събират и сглобяват x -Рей софтуер. Управление на големи обеми данни от проучвания на APS.
Това изследване използва ресурси от Advanced Photon Source, потребителско съоръжение на DOE Office of Science, управлявано от Националната лаборатория на DOE of Science's Argonne по договор № DE-AC02-06CH11357.
Националната лаборатория на Argonne се ангажира да решава националните проблеми на науката и технологиите. Националната лаборатория на Аргон, първата национална лаборатория в Съединените щати, провежда авангардни основни и приложни научни изследвания в почти всяка научна дисциплина. Националните лабораторни изследователи на Аргон работят в тясно сътрудничество с изследователи от стотици компании, университети и федерални, държавни и общински агенции, за да им помогнат да решат конкретни проблеми, да усъвършенстват научното ръководство на САЩ и да изградят по -добро бъдеще за нацията. Argonne има служители на повече от 60 националности и се управлява от Argonne LLC в Чикаго, част от Службата за наука на Министерството на енергетиката на САЩ.
Службата за наука на Министерството на енергетиката на САЩ е най -големият финансист на изследванията за физически науки в Съединените щати и работи за справяне с някои от най -належащите предизвикателства на нашето време. За повече информация посетете https: // Energy gy .gov/science.
Време за публикация: ноември-06-2023