Земля - це складна екосистема, і наше місце в ній залежить від багатьох різних факторів. Від здоров'я ґрунту до якості повітря до поведінки рослин та мікроорганізмів, розуміння нашого природного світу та інших його мешканців є критично важливим для нашого виживання. Коли клімат продовжує змінюватися, вивчення навколишнього середовища та його різноманітних життєвих форм лише стане важливішим.
У жовтні 2023 року вдосконалене джерело фотонів (APS), споруда користувача в Управлінні науки в Національній лабораторії Аргонна Міністерства енергетики США (DOE), офіційно запустить нову програму для розширення можливостей біологічних та екологічних досліджень та аналізу на Провідні світові лабораторії. Рентгенівське поле. Компанія під назвою Eberlight нещодавно отримала схвалення від програми біологічних та екологічних досліджень Міністерства енергетики (BER). Мета полягає в тому, щоб з'єднати дослідників, які проводять експерименти щодо місії BER з провідними рентгенівськими науковими ресурсами APS. Розширюючи доступ до різноманітних можливостей APS, мислителі Eberlight сподіваються відкрити нові наукові методи та залучити нові міждисциплінарні команди дослідників, щоб вивчити нові перспективи світу, в якому ми живемо.
"Це можливість створити щось нове, що раніше не існувало в APS", - сказала кристалолог національної лабораторії Аргонна Каролайн Міхалська, яка веде роботу над 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 ， ， ， 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 ， ， ， 因»"Ми розширюємо доступ, щоб забезпечити більше біологічних та екологічних досліджень, і оскільки програма така нова, вчені, які використовуватимуть заклад, допомагають нам її розвивати".
З моменту заснування в 90 -х роках APS є лідером у галузі "макромолекулярної кристалографії" в біологічних дослідженнях. Вчені використовують цю технологію, щоб дізнатися більше про інфекційні захворювання та віруси, щоб закласти основу для вакцин та лікування. Зараз APS має на меті розширити свій успіх на інші сфери життя та екологічної науки.
Однією з проблем цього розширення є те, що багато біологічних та екологічних вчених не знають про можливості APS, які допоможуть їм просунути свої дослідження та не знайомі з процесом вироблення яскравих рентгенівських променів об'єкта. Так само багато вчених не знають, які з багатьох експериментальних станцій APS, які називаються BeamLines, є найкращим вибором для їх експериментів, оскільки кожна станція оптимізована для конкретної науки та технологій.
Міхальська сказала, що саме там грає Eberlight. Вона описала це як віртуальну екосистему, призначену для з'єднання вчених з правильними технологіями на правому шляху APS. Дослідники представлять пропозиції персоналу Eberlight, які допоможуть узгодити експериментальну конструкцію з правильним каналом для проведення запропонованого дослідження. Вона сказала, що різноманітність можливостей APS означало, що Eberlight може вплинути на безліч областей біології та екологічної науки.
"Ми дивимось на те, що вивчають дослідники Бер, і як ми можемо доповнити це дослідження", - сказала вона. 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。«Деякі з цих дослідників ніколи не використовували синхротрон, як APS.Вони дізнаються, які інструменти доступні та які наукові питання можна вирішити в AP, які неможливо зробити в іншому місці. ”
«Це можливість побудувати щось нове, що раніше не існувало в APS. Ми розширюємо сферу біологічних та екологічних досліджень, і оскільки це нове дослідження, вчені, які використовуватимуть заклад, допомагають нам розробити проект. - Керолайн Міхалська, Національна лабораторія Аргонна
Що стосується конкретної науки, яку буде сприяти Eberlight, Міхальська заявила, що буде включати все, від досліджень ґрунтів до вирощування рослин, утворення хмар та біопаливо. Стефан Фогт, заступник директора рентгенівського відділу APS, додав до списку водний цикл, зазначивши, що ця інформація має вирішальне значення для кращого розуміння зміни кліматичних умов.
"Ми вивчаємо питання, пов'язані з кліматичною наукою, і нам потрібно продовжувати їх вивчати", - сказав 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。""Нам потрібно зрозуміти, як боротися з глибокими екологічними наслідками зміни клімату".
У той час як Eberlight офіційно запущений у жовтні, APS залишиться в багаторічному перерві в рамках всебічного оновлення об'єкта. За цей час команда буде працювати над дослідженнями та розробкою біологічної та екологічної системи відбору проб, розробляти бази даних та проводити просвітницьку програму.
Коли APS знову з’являється в Інтернеті в 2024 році, його можливості будуть значно розширені. Команда Eberlight укладе довгострокові угоди з 13 каналами APS, що представляють широкий спектр технологій. Вчені, що працюють через Eberlight, також матимуть доступ до ресурсів аргонни, таких як обчислювальне об'єкт Argonne, де розташовані Управління наукових суперкомп'ютерів наук та лабораторних суперкомп'ютерів та Центр передових характеристик білка, де білки кристалізуються та готуються до Аналіз.
У міру розвитку програми вона буде використовувати зв’язки з іншими спорудами з питань науки DOE, такими як Тихоокеанська національна лабораторія на Національній лабораторії екологічних наук та спільного інституту геному в Національній лабораторії Лоуренса Берклі.
"Для виховання дитини потрібно село, але для вирішення наукової проблеми потрібно ще більше села", - сказав фізик Аргонни Зу Фінфрок, член команди 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。 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。 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。«Я люблю багатогранну природу Eberlight, оскільки він прагне створити інтегровану платформу, яка просуває наукові дослідження біологічних, наземних та екологічних систем.Це звучить просто, але масштаб та потенційний вплив величезний. ”
За словами Кена Кемнера, старшого фізика та групового лідера в Національній лабораторії Аргонна. Кемнер працював у APS на 27 років лабораторії, значна частина яких витратила на з'єднання дослідників навколишнього середовища з ресурсами установи. Тепер Eberlight продовжить цю роботу в більш масштабах, сказав він. Він сподівається побачити, які нові прориви будуть здійснені шляхом досліджень парникових газів, екосистем водно -болотних угідь та взаємодії рослин та мікроорганізмів з ґрунтом та осадом.
За словами Кемнера, ключовим фактором успіху Eberlight є навчання вчених -синхротронів, а також біологічних та екологічних вчених.
"Ви повинні навчити рентгенологів, щоб краще розуміти проблеми з екологічними науками та адаптувати технології для кращого вирішення проблем з дослідженням навколишнього середовища", - сказав він. 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。«Вам також потрібно навчити вчених про навколишнє середовище про те, як хороші джерела світла вирішують ці проблеми.Це робиться для того, щоб зменшити бар'єри для їх залучення. ”
Лоран Чапон, заступник директора наукової лабораторії Photon та директор APS, заявив, що новий план означає демократизацію доступу до APS та його можливостей.
"Цей план надсилає важливе повідомлення про те, що APS є критичним ресурсом для нації, здатним розробити програми, які допомагають вирішити нагальні проблеми, в цьому випадку екологічні та біологічні проблеми", - сказав 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 забезпечить всебічне рішення для вчених, які прагнуть вирішити проблеми з наукою про життя, що мають практичну актуальність".
"Я сподіваюся, що незалежно від того, з якими великі виклики стикаються вчені, АПС можуть їм допомогти", - сказала вона. 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。""Ці питання впливають на всіх нас".
Обчислювальне обчислювальне обладнання Argonne надає науковій та інженерній спільноті можливості суперкомп'ютерних можливостей для просування фундаментального відкриття та розуміння в широкому спектрі дисциплін. Підтримується Програмою вдосконалених наукових обчислювальних досліджень Міністерства енергетики США (DOE) (ASCR), ALCF - один з двох провідних обчислювальних центрів DOE, присвячених відкритій науці.
Міністерство енергетичного бюро в Міністерстві енергетики (APS) в Національній лабораторії Аргонна є одним з найбільш продуктивних рентгенівських джерел у світі. APS забезпечує рентгенівські промені для різноманітної групи дослідників з матеріалознавства, хімії, фізики конденсованої речовини, життя та екологічних наук та прикладних досліджень. Ці рентгенівські промені ідеально підходять для вивчення матеріалів та біологічних структур; розподіл елементів; хімічні, магнітні та електронні стани; а також цілий ряд технологічно важливих інженерних систем, від батарей до ін'єкційних форсунок, які є основними для економічного, технологічного та економічного розвитку нашої країни. і основа матеріального самопочуття. Щороку понад 5000 дослідників використовують APS для виготовлення понад 2000 публікацій, деталізуючи важливі відкриття та вирішуючи більш важливі біологічні структури білка, ніж будь-який інший користувач рентгенівських дослідницьких установок. Інноваційні технології науковців та інженерів APS лежать в основі розвитку прискорювачів та джерел світла. Сюди входять вхідні пристрої, які створюють надзвичайно яскраві рентгенівські промені, які оцінюються дослідниками, лінзи, які фокусують рентгенівські промені до кількох нанометрів, інструменти, що максимізують взаємодію рентгенівських променів з досліджуваним зразком, та пристроями, які збирають та збирають x -ЗАКРАТИВНЕ ПРОГРАМ. Керуйте великими обсягами даних досліджень APS.
У цьому дослідженні використовували ресурси з Advanced Photon Source, закладу користувачів Міністерства науки DOE, яким керує Національна лабораторія Argonne Національної лабораторії Argonne за контрактом № DE-AC02-06CH11357.
Національна лабораторія Аргонна зобов’язана вирішити нагальні національні проблеми з наукою та технологіями. Національна лабораторія Аргонна, перша національна лабораторія в США, проводить передові основні та прикладні наукові дослідження практично з кожної наукової дисципліни. Дослідники Національної лабораторії Аргонна тісно співпрацюють з дослідниками сотень компаній, університетів та федеральних, державних та муніципальних агентств, щоб допомогти їм вирішити конкретні проблеми, просувати наукове лідерство США та створити краще майбутнє для нації. Аргонна має працівників понад 60 національностей та керує ТОВ «Аргонна» в Чикаго, що є частиною офісу науки Міністерства енергетики Міністерства енергетики.
Управління науки Міністерства енергетики США є найбільшим фінансуванням досліджень фізичних наук у Сполучених Штатах і працює над вирішенням деяких найактуальніших проблем сучасності. Для отримання додаткової інформації відвідайте https: // Energy Gy .gov/Science.
Час посади: листопад-06-2023