Jorden är ett komplext ekosystem, och vår plats i det beror på många olika faktorer.Från markhälsa till luftkvalitet till beteendet hos växter och mikroorganismer, förståelse för vår naturliga värld och dess andra invånare är avgörande för vår egen överlevnad.När klimatet fortsätter att förändras kommer det bara att bli viktigare att studera miljön och dess olika livsformer.
I oktober 2023 kommer Advanced Photon Source (APS), en användaranläggning inom Office of Science vid det amerikanska energidepartementets (DOE) Argonne National Laboratory, officiellt att lansera ett nytt program för att utöka biologiska och miljömässiga forsknings- och analysmöjligheter vid världens ledande laboratorier.Röntgenfält.Ett företag som heter eBERlight fick nyligen godkännande från det amerikanska energidepartementets program för biologisk och miljöforskning (BER).Målet är att koppla forskare som genomför experiment på BER-uppdraget med APS världsledande röntgenvetenskapliga resurser.Genom att utöka tillgången till de olika funktionerna hos APS hoppas eBERlight-tänkare kunna upptäcka nya vetenskapliga metoder och attrahera nya tvärvetenskapliga team av forskare för att utforska nya perspektiv på den värld vi lever i.
"Det här är en möjlighet att skapa något nytt som inte har funnits i APS tidigare", säger Argonne National Laboratory proteinkristallogen 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，并且由于诌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诠并且由于诌"Vi utökar tillgången för att möjliggöra mer biologisk och miljöforskning, och eftersom programmet är så nytt hjälper forskarna som kommer att använda anläggningen oss att utveckla den."
Sedan starten 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 siktar nu på att utöka sin framgång till andra områden inom livs- och miljövetenskap.
Ett problem med denna expansion är att många biologiska och miljöforskare är omedvetna om APS:s förmåga att hjälpa dem att avancera sin forskning och är obekanta med processen att producera ljusa röntgenstrålar av ett objekt.På samma sätt vet många forskare inte vilken av de många APS-experimentstationerna, som kallas strållinjer, som är det bästa valet för deras experiment, eftersom varje station är optimerad för en specifik vetenskap och teknik.
Michalska sa att det är här eBERlight kommer in i bilden.Hon beskrev det som ett virtuellt ekosystem designat för att koppla forskare med rätt teknik på rätt APS-väg.Forskare kommer att presentera förslag för eBERlight-personal som kommer att hjälpa till att anpassa experimentdesignen med rätt kanal för att genomföra den föreslagna studien.Hon sa att mångfalden av APS kapacitet innebar att eBERlight kunde ha en inverkan inom flera områden inom biologi och miljövetenskap.
"Vi tittar på vad BER-forskare studerar och hur vi kan komplettera den forskningen," sa 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。"Några av dessa forskare har aldrig använt en synkrotron som APS.De lär sig vilka verktyg som finns och vilka vetenskapliga frågor som kan tas upp på APS som inte kan göras någon annanstans.”
”Det här är en möjlighet att bygga något nytt som inte har funnits i APS tidigare.Vi utökar omfattningen av biologisk och miljöforskning, 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 omfatta allt från markforskning till växande växter, molnbildning och biobränslen.Stefan Vogt, biträdande chef för APS X-ray Science Division, lade till vattnets kretslopp 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," sa 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 djupgående ekologiska konsekvenserna av klimatförändringarna."
Medan eBERlight lanserades officiellt i oktober, kommer APS att förbli på ett års långt uppehåll som en del av en omfattande anläggningsuppgradering.Under denna tid kommer teamet att arbeta med att forska och utveckla ett biologiskt och miljömässigt provtagningssystem, utveckla databaser och bedriva uppsökande verksamhet för programmet.
När APS kommer online igen 2024 kommer dess kapacitet att utökas avsevärt.eBERlight-teamet kommer att ingå långsiktiga avtal med 13 APS-kanaler som representerar ett brett utbud av teknologier.Forskare som arbetar genom eBERlight kommer också att ha tillgång till Argonne-resurser, såsom Argonne Computing Facility, där DOE Office of Science Office of Science superdatorer och laboratoriesuperdatorer finns, och Center for Advanced Protein Characterization, där proteiner kristalliseras och förbereds för analys.
Allt eftersom programmet utvecklas kommer det att dra nytta av förbindelser med andra DOE Office of Science-användarfaciliteter, såsom Pacific Northwest National Laboratorys 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-fysikern Zou Finfrock, medlem i 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，促进跨画咢烐叨画咢物。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，促进跨画咢烐叨画咢物。科学探索."Jag älskar eBERlights mångfacetterade natur eftersom det strävar efter att skapa en integrerad plattform som främjar vetenskaplig forskning om biologiska, terrestra och ekologiska system.Det låter enkelt, men omfattningen och den potentiella påverkan är enorm.”
Idén till eBERlight har varit under åratal, enligt Ken Kemner, senior fysiker och gruppledare vid Argonne National Laboratory.Kemner arbetade på APS i laboratoriets 27 år, av vilka han ägnade mycket åt att koppla miljöforskare till institutionens resurser.Nu kommer eBERlight att fortsätta detta arbete i större skala, sa han.Han ser fram emot att se vilka nya genombrott som kommer att göras genom forskning om växthusgaser, våtmarksekosystem och växters och mikroorganismers interaktioner med jord och sediment.
Nyckeln till eBERlights framgång, enligt Kemner, är utbildningen av synkrotronforskare, såväl som biologiska och miljöforskare.
"Du måste utbilda radiologer för att bättre förstå miljövetenskapliga problem och anpassa teknik för att bättre lösa miljöforskningsproblem", sa 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 på att lösa dessa problem.Detta görs för att minska hindren för att attrahera dem.”
Laurent Chapon, biträdande chef för Photon Science Laboratory och chef för APS, sa att den nya planen innebär demokratisering av tillgången till APS och dess kapacitet.
"Den här planen sänder ett viktigt budskap om att APS är en kritisk resurs för nationen, som kan utveckla program som hjälper till att lösa akuta problem, i det här fallet miljö- och biologiska problem," sa 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端观”"eBERlight kommer att tillhandahålla en heltäckande lösning för forskare som vill lösa livsvetenskapliga problem av praktisk relevans."
"Jag hoppas att oavsett vilka stora utmaningar forskare står inför, kan APS 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。”"De här frågorna påverkar oss alla."
Argonne Leadership Computing Facility förser vetenskaps- och ingenjörssamfundet med superdatorfunktioner för att främja grundläggande upptäckter och förståelse inom ett brett spektrum av discipliner.Med stöd av US Department of Energys (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR)-program, är ALCF ett av två ledande DOE-beräkningscentra som är dedikerade till öppen vetenskap.
US Department of Energy Office of Sciences Advanced Photon Source (APS) vid Argonne National Laboratory är en av de mest produktiva röntgenkällorna i världen.APS tillhandahåller röntgenstrålar med hög ljusstyrka till en mångsidig grupp av forskare inom materialvetenskap, kemi, kondenserad materiens fysik, livs- och miljövetenskaper och tillämpad forskning.Dessa röntgenstrålar är idealiska för att studera material och biologiska strukturer;distribution av element;kemiska, magnetiska och elektroniska tillstånd;samt en rad tekniskt viktiga tekniska system, från batterier till insprutningsmunstycken, som är grundläggande för vår nations ekonomiska, tekniska och ekonomiska utveckling.och Grunden för materiellt välbefinnande.Varje år använder mer än 5 000 forskare APS för att producera mer än 2 000 publikationer, som beskriver viktiga upptäckter och löser viktigare biologiska proteinstrukturer än någon annan användare av röntgenforskningsanläggningar.Den innovativa tekniken hos APS-forskare och ingenjörer ligger till grund för utvecklingen av acceleratorer och ljuskällor.Dessa inkluderar inmatningsenheter som producerar extremt ljusstarka röntgenstrålar uppskattade av forskare, linser som fokuserar röntgenstrålar ner till några få nanometer, instrument som maximerar interaktionen av röntgenstrålar med provet som studeras, och enheter som samlar in och monterar X -ray programvara.Hantera stora mängder data från APS-studier.
Denna forskning använde resurser från Advanced Photon Source, en DOE Office of Science-användaranläggning som förvaltas av DOE Office of Sciences Argonne National Laboratory enligt kontraktsnummer DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory har åtagit sig att lösa akuta 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 discipliner.Forskare från Argonne National Laboratory arbetar nära forskare från hundratals företag, universitet och federala, statliga och kommunala myndigheter för att hjälpa dem att lösa specifika problem, främja amerikanskt vetenskapligt ledarskap och bygga en bättre framtid för nationen.Argonne har anställda från mer än 60 nationaliteter och leds av Argonne LLC i Chicago, en del av US Department of Energy's Office of Science.
US Department of Energy's Office of Science är den största finansiären av fysikalisk forskning i USA och arbetar för att ta itu med några av vår tids mest angelägna utmaningar.För mer information, besök https://energygy.gov/science.
Posttid: 2023-nov-06