Jorden är ett komplext ekosystem, och vår plats i den beror på många olika faktorer. Från jordhälsa till luftkvalitet till beteende hos växter och mikroorganismer är det avgörande för vår egen överlevnad att förstå vår naturliga värld och dess andra invånare. När klimatet fortsätter att förändras kommer att studera miljön och dess olika livsformer bara bli viktigare.
I oktober 2023 kommer Advanced Photon Source (APS), en användaranläggning inom Office of Science vid US Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory, officiellt att lansera ett nytt program för att utöka biologisk och miljömässig forskning och analysfunktioner vid The The the the the the the the the the the the the the the the ( Världens ledande laboratorier. Röntgenfält. Ett företag som heter Eberlight fick nyligen godkännande från US Department of Energy's Biologiska och miljöforskningsprogram (BER). Målet är att ansluta forskare som genomför experiment på BER-uppdraget med APS: s världsledande röntgenvetenskapliga resurser. Genom att utvidga tillgången till de olika förmågorna hos AP: er hoppas Eberlight -tänkare att upptäcka nya vetenskapliga metoder och locka nya tvärvetenskapliga forskare att utforska nya perspektiv på världen där vi lever.
"Detta är en möjlighet att skapa något nytt som inte har funnits i APS tidigare," sade Argonne National Laboratory Protein Crystallogist Caroline Michalska, som leder arbetet 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”"Vi utvidgar tillgången till att möjliggöra mer biologisk och miljömässig forskning, och eftersom programmet är så nytt, hjälper forskarna som kommer att använda anläggningen att utveckla den."
Sedan det grundades på 1990 -talet har APS varit ledande inom området ”makromolekylär kristallografi” inom biologisk forskning. Forskare använder denna teknik för att lära sig mer om infektionssjukdomar och virus för att lägga grunden för vacciner och behandlingar. APS syftar nu till att utöka sin framgång till andra områden inom liv och miljövetenskap.
Ett problem med denna utvidgning är att många biologiska och miljömässiga forskare inte är medvetna om APS: s förmågor för att hjälpa dem att främja sin forskning och känner inte till processen att producera ljusa röntgenstrålar. På samma sätt vet många forskare inte vilken av de många APS -experimentella stationerna, kallade strållinjer, är det bästa valet för sina experiment, eftersom varje station är optimerad för en specifik vetenskap och teknik.
Michalska sa att det är här Eberlight spelar in. Hon beskrev det som ett virtuellt ekosystem utformat för att ansluta forskare till rätt teknik på rätt APS -väg. Forskare kommer att presentera förslag till Eberlight -personal som kommer att hjälpa till att anpassa den experimentella designen till rätt kanal för att genomföra den föreslagna studien. Hon sa att mångfalden av APS: s kapacitet innebar att Eberlight kunde påverka flera områden inom biologi och miljövetenskap.
"Vi tittar på vad BER -forskare studerar och hur vi kan komplettera den forskningen," sade hon. 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。”Vissa av dessa forskare har aldrig använt en synkrotron som APS.De lär sig vilka verktyg som finns tillgängliga och vilka vetenskapliga frågor som kan tas upp på APS som inte kan göras någon annanstans. ”
”Detta är en möjlighet att bygga något nytt som inte har funnits i APS tidigare. Vi utvidgar omfattningen av biologisk och miljömässig forskning, och eftersom detta är ny forskning hjälper forskarna som kommer att använda anläggningen oss att utveckla projektet. - Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
När det gäller den specifika vetenskapen som Eberlight kommer att främja, sa Michalska att den kommer att inkludera allt från markforskning till växande växter, molnbildning och biobränslen. Stefan Vogt, biträdande direktör för APS röntgenvetenskapliga division, lade till vattencykeln till listan och noterade att denna information är avgörande för att bättre förstå förändrade klimatförhållanden.
"Vi studerar frågor relaterade till klimatvetenskap och vi måste fortsätta att studera dem," sade 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 måste förstå hur vi kan bekämpa de djupa ekologiska konsekvenserna av klimatförändringar."
Medan Eberlight officiellt lanserades i oktober kommer APS att förbli på ett årslångt avbrott som en del av en omfattande uppgradering av anläggningen. Under denna tid kommer teamet att arbeta för att undersöka och utveckla ett biologiskt och miljömässigt samplingssystem, utveckla databaser och genomföra uppsökande för programmet.
När APS kommer online igen 2024 kommer dess kapacitet att utvidgas avsevärt. Eberlight-teamet kommer att ingå långsiktiga avtal med 13 APS-kanaler som representerar ett brett utbud av tekniker. Forskare som arbetar genom Eberlight kommer också att ha tillgång till Argonne -resurser, till exempel Argonne -datoranläggningen, där DOE -kontoret för Science Office of Science Supercomputers and Laboratory Supercomputers är belägna, och centrum för avancerad proteinkaraktärisering, där proteiner är kristalliserade och beredda analys.
När programmet utvecklas kommer det att utnyttja anslutningar med andra DOE -kontor för vetenskapliga användaranläggningar, såsom Pacific Northwest National Laboratory's Environmental Molecular Sciences Laboratory och Joint Genome Institute vid Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Det krävs en by för att uppfostra ett barn, men det krävs en ännu större by för att lösa ett vetenskapligt problem", säger Argonne -fysiker Zou Finfrock, en medlem av 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。”Jag älskar den mångfacetterade naturen hos Eberlight när den strävar efter att skapa en integrerad plattform som främjar vetenskaplig forskning om biologiska, markbundna och ekologiska system.Det låter enkelt, men skalan och den potentiella påverkan är enorm. ”
Idén till Eberlight har varit år på väg, enligt Ken Kemner, en äldre fysiker och gruppledare vid Argonne National Laboratory. Kemner arbetade på APS för laboratoriets 27 år, varav mycket han tillbringade att ansluta miljöforskare till institutionens resurser. Nu kommer Eberlight att fortsätta detta arbete i större skala, sade han. Han ser fram emot att se vilka nya genombrott kommer att göras genom forskning om växthusgaser, våtmarkens ekosystem och interaktioner mellan växter och mikroorganismer med jord och sediment.
Nyckeln till Eberlights framgång, enligt Kemner, är utbildningen av synkrotronforskare samt biologiska och miljömässiga forskare.
"Du måste utbilda radiologer för att bättre förstå miljövetenskapsproblem och anpassa teknik för att bättre lösa miljöforskningsproblem," sade 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。”Du måste också utbilda miljöforskare om hur bra ljuskällor är att lösa dessa problem.Detta görs för att minska hinder för att locka dem. ”
Laurent Chapon, biträdande chef för Photon Science Laboratory och chef för APS, sa att den nya planen innebär att demokratisera tillgången till APS och dess kapacitet.
"Denna plan skickar ett viktigt meddelande om att APS är en kritisk resurs för nationen, som kan utveckla program som hjälper till att lösa pressande problem, i detta fall miljö- och biologiska problem," sade 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 kommer att tillhandahålla en omfattande lösning för forskare som försöker lösa livsvetenskapsproblem med praktisk relevans."
"Jag hoppas att oavsett vilka stora utmaningar forskare möter, AP: er kan hjälpa dem," sa hon. 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。”"Dessa frågor påverkar oss alla."
Argonne Leadership Computing Facility ger det vetenskapliga och ingenjörssamhället superdatorfunktioner för att främja grundläggande upptäckt och förståelse över ett brett spektrum av discipliner. Med stöd av US Department of Energy's (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR) -program är ALCF ett av två ledande DOE -datorcentra som är dedikerade till Open Science.
US Department of Energy Office of Science's Advanced Photon Source (APS) vid Argonne National Laboratory är en av de mest produktiva röntgenkällorna i världen. APS tillhandahåller röntgenstrålar med hög ljushet till en mångfaldig grupp forskare inom materialvetenskap, kemi, kondenserad materiefysik, livs- och miljövetenskap och tillämpad forskning. Dessa röntgenstrålar är idealiska för att studera material och biologiska strukturer; distribution av element; kemiska, magnetiska och elektroniska tillstånd; liksom en rad tekniskt viktiga tekniska system, från batterier till injektionsmunstycken, som är grundläggande för vår lands ekonomiska, tekniska och ekonomiska utveckling. och grunden för materiellt välbefinnande. Varje år använder mer än 5 000 forskare AP: er för att producera mer än 2 000 publikationer, beskriva viktiga upptäckter och lösa viktigare biologiska proteinstrukturer än någon annan användare av röntgenforskningsanläggningar. Den innovativa tekniken för APS -forskare och ingenjörer ligger till grund för utvecklingen av acceleratorer och ljuskällor. Dessa inkluderar inmatningsenheter som producerar de extremt ljusa röntgenstrålarna som är uppskattade av forskare, linser som fokuserar röntgenstrålar till några nanometrar, instrument som maximerar interaktionen av röntgenstrålar med provet som studeras och enheter som samlar in och monterar X -Ray -programvara. Hantera stora volymer data från APS -studier.
Denna forskning använde resurser från Advanced Photon Source, ett DOE-kontor för Science User Facility som hanterades av DOE Office of Science's Argonne National Laboratory under kontrakt nr DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory har åtagit sig att lösa pressande nationella vetenskaps- och teknikproblem. Argonne National Laboratory, det första nationella laboratoriet i USA, bedriver banbrytande grundläggande och tillämpad vetenskaplig forskning inom praktiskt taget alla vetenskapliga disciplin. Argonne nationella laboratorieforskare arbetar nära med forskare från hundratals företag, universitet och federala, statliga och kommunala myndigheter för att hjälpa dem att lösa specifika problem, främja USA: s vetenskapliga ledarskap och bygga en bättre framtid för nationen. Argonne har anställda på mer än 60 nationaliteter och förvaltas av Argonne LLC i Chicago, en del av US Department of Energy's Office of Science.
Det amerikanska avdelningen för energikontor är den största finansiären av fysisk vetenskaplig forskning i USA och arbetar för att ta itu med några av de mest pressande utmaningarna i vår tid. För mer information, besök https: // Energy Gy .gov/Science.
Post Time: Nov-06-2023