Земјата е сложен екосистем, а нашето место во неа зависи од многу различни фактори. Од здравјето на почвата до квалитетот на воздухот, па сè до однесувањето на растенијата и микроорганизмите, разбирањето на нашиот природен свет и неговите други жители е клучно за нашиот сопствен опстанок. Како што климата продолжува да се менува, проучувањето на животната средина и нејзините разновидни форми на живот ќе станува само поважно.
Во октомври 2023 година, Напредниот извор на фотони (APS), кориснички објект во рамките на Канцеларијата за наука при Националната лабораторија Аргон при Министерството за енергетика на САД (DOE), официјално ќе започне нова програма за проширување на можностите за биолошки и еколошки истражувања и анализи во водечките светски лаборатории. Рентгенско поле. Компанијата наречена eBERlight неодамна доби одобрение од програмата за биолошки и еколошки истражувања (BER) на Министерството за енергетика на САД. Целта е да се поврзат истражувачите кои спроведуваат експерименти на мисијата BER со водечките светски ресурси на APS за рентгенска наука. Со проширување на пристапот до разновидните можности на APS, мислителите на eBERlight се надеваат дека ќе откријат нови научни методи и ќе привлечат нови интердисциплинарни тимови на истражувачи за да истражуваат нови перспективи за светот во кој живееме.
„Ова е можност да се создаде нешто ново што претходно не постоело во APS“, рече протеинскиот кристалолог од Националната лабораторија Аргон, Каролина Михалска, која ја води работата на 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“„Го прошируваме пристапот за да овозможиме повеќе биолошки и еколошки истражувања, а бидејќи програмата е толку нова, научниците кои ќе го користат објектот ни помагаат да го развиеме.“
Од своето основање во 1990-тите, APS е лидер во областа на „макромолекуларна кристалографија“ во биолошките истражувања. Научниците ја користат оваа технологија за да дознаат повеќе за заразните болести и вирусите, со цел да ги постават темелите за вакцини и третмани. APS сега има за цел да го прошири својот успех и во други области од науката за животот и животната средина.
Еден проблем со ова проширување е тоа што многу биолошки и еколошки научници не се свесни за можностите на APS да им помогнат да ги унапредат своите истражувања и не се запознаени со процесот на производство на светли рендгенски зраци на објект. Слично на тоа, многу научници не знаат која од многуте експериментални станици на APS, наречени зрачни линии, е најдобриот избор за нивните експерименти, бидејќи секоја станица е оптимизирана за одредена наука и технологија.
Михалска рече дека тука влегува во игра eBERlight. Таа го опиша како виртуелен екосистем дизајниран да ги поврзе научниците со вистинските технологии на вистинскиот APS пат. Истражувачите ќе презентираат предлози до персоналот на eBERlight кои ќе помогнат во усогласувањето на експерименталниот дизајн со вистинскиот канал за спроведување на предложената студија. Таа рече дека разновидноста на можностите на APS значи дека eBERlight може да има влијание во повеќе области на биологијата и науката за животната средина.
„Разгледуваме што проучуваат истражувачите на BER и како можеме да го надополниме тоа истражување“, рече таа. 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。„Некои од овие истражувачи никогаш не користеле синхротрон како APS.“Тие учат кои алатки се достапни и кои научни прашања можат да се решат во APS, а кои не можат да се решат на друго место.“
„Ова е можност да се изгради нешто ново што претходно не постоело во APS. Го прошируваме опсегот на биолошки и еколошки истражувања, а бидејќи ова е ново истражување, научниците кои ќе го користат објектот ни помагаат да го развиеме проектот.“ - Каролина Михалска, Национална лабораторија Аргон
Што се однесува до специфичната наука што ќе ја промовира eBERlight, Михалска рече дека таа ќе вклучува сè, од истражување на почвата до одгледување растенија, формирање облаци и биогорива. Стефан Вогт, заменик-директор на Одделот за рендгенска наука на APS, го додаде циклусот на водата на листата, истакнувајќи дека оваа информација е клучна за подобро разбирање на променливите климатски услови.
„Ги проучуваме прашањата поврзани со климатската наука и треба да продолжиме да ги проучуваме“, рече 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。„Треба да разбереме како да се бориме против длабоките еколошки последици од климатските промени.“
Иако eBERlight официјално беше лансиран во октомври, APS ќе остане на едногодишна пауза како дел од сеопфатната надградба на објектот. Во овој период, тимот ќе работи на истражување и развој на систем за биолошко и еколошки земање примероци, развој на бази на податоци и спроведување теренски истражувања за програмата.
Кога APS повторно ќе биде пуштен во употреба во 2024 година, неговите можности ќе бидат значително проширени. Тимот на eBERlight ќе склучи долгорочни договори со 13 APS канали што претставуваат широк спектар на технологии. Научниците што работат преку eBERlight ќе имаат пристап и до ресурсите на Argonne, како што се Argonne Computing Facility, каде што се наоѓаат суперкомпјутерите на Канцеларијата за наука на Министерството за економија и лабораториските суперкомпјутери, како и Центарот за напредна карактеризација на протеини, каде што протеините се кристализираат и се подготвуваат за анализа.
Како што програмата се развива, таа ќе ги користи врските со други кориснички објекти на Канцеларијата за наука на Министерството за економија, како што се Лабораторијата за молекуларни науки за животната средина на Националната лабораторија на Пацификот, Северозапад, и Заедничкиот институт за геном при Националната лабораторија „Лоренс Беркли“.
„Потребно е цело село за да се одгледа дете, но потребно е уште поголемо село за да се реши научен проблем“, рече физичарот од Аргон, Зоу Финфрок, член на тимот 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、地搃和环玳 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、地搃和环玳„Ја сакам повеќеслојната природа на eBERlight бидејќи се стреми да создаде интегрирана платформа што ги унапредува научните истражувања во биолошките, копнените и еколошките системи.“Звучи едноставно, но обемот и потенцијалното влијание се огромни.“
Идејата за eBERlight се создавала со години, според Кен Кемнер, виш физичар и водач на групата во Националната лабораторија Аргон. Кемнер работел во APS во текот на 27-те години од работењето на лабораторијата, од кои поголемиот дел ги поминал поврзувајќи ги истражувачите за животна средина со ресурсите на институцијата. Сега eBERlight ќе продолжи со оваа работа на поголем обем, рече тој. Тој со нетрпение очекува да види какви нови откритија ќе бидат направени преку истражување на стакленички гасови, екосистеми на мочуришта и интеракциите на растенијата и микроорганизмите со почвата и седиментот.
Клучот за успехот на eBERlight, според Кемнер, е обуката на синхротронските научници, како и на биолошките и еколошките научници.
„Мора да ги обучите радиолозите за подобро да ги разбираат проблемите со животната средина и да ја адаптираат технологијата за подобро решавање на проблемите со истражувањето на животната средина“, рече тој. 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。„Исто така, треба да ги едуцирате научниците за животна средина за тоа колку добри се изворите на светлина во решавањето на овие проблеми.“Ова е направено со цел да се намалат бариерите за нивно привлекување.“
Лоран Шапон, заменик-директор на Лабораторијата за наука „Фотон“ и директор на APS, рече дека новиот план значи демократизација на пристапот до APS и неговите можности.
„Овој план испраќа важна порака дека APS е клучен ресурс за нацијата, способен за развој на програми што помагаат во решавањето на итни проблеми, во овој случај еколошки и биолошки проблеми“, рече 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学学的科学家提供端到端解" 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学学的科学家提供端到端解"„eBERlight ќе обезбеди сеопфатно решение за научниците кои сакаат да решат проблеми од практична важност во биолошките науки.“
„Се надевам дека без разлика со какви големи предизвици се соочуваат научниците, APS може да им помогне“, рече таа. 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。“„Овие проблеми влијаат на сите нас.“
Центарот за лидерски компјутери „Аргон“ им обезбедува на научната и инженерската заедница суперкомпјутерски можности за унапредување на фундаменталното откритие и разбирање низ широк спектар на дисциплини. Поддржан од програмата за напредни научни компјутерски истражувања (ASCR) на Министерството за енергетика на САД (DOE), ALCF е еден од двата водечки компјутерски центри на DOE посветени на отворена наука.
Напредниот извор на фотони (APS) на Канцеларијата за наука на Министерството за енергетика на САД во Националната лабораторија Аргон е еден од најпродуктивните извори на Х-зраци во светот. APS обезбедува Х-зраци со висока осветленост за разновидна група истражувачи во науката за материјали, хемијата, физиката на кондензирана материја, науките за животот и животната средина и применетите истражувања. Овие Х-зраци се идеални за проучување на материјали и биолошки структури; дистрибуција на елементи; хемиски, магнетни и електронски состојби; како и низа технолошки важни инженерски системи, од батерии до млазници за вбризгување, кои се фундаментални за економскиот, технолошкиот и економскиот развој на нашата нација. и основата на материјалната благосостојба. Секоја година, повеќе од 5.000 истражувачи користат APS за да произведат повеќе од 2.000 публикации, детално опишувајќи важни откритија и решавајќи поважни биолошки протеински структури од кој било друг корисник на истражувачки капацитети за Х-зраци. Иновативните технологии на научниците и инженерите на APS се основа на развојот на забрзувачи и извори на светлина. Тука спаѓаат влезни уреди што произведуваат екстремно светли рендгенски зраци што ги ценат истражувачите, леќи што ги фокусираат рендгенските зраци до неколку нанометри, инструменти што ја максимизираат интеракцијата на рендгенските зраци со примерокот што се испитува и уреди што собираат и составуваат софтвер за рендгенски зраци. Управувајте со големи количини на податоци од APS студии.
Ова истражување користеше ресурси од „Напреден фотонски извор“, кориснички објект на Канцеларијата за наука на Министерството за економија, управуван од Националната лабораторија Аргон при Канцеларијата за наука на Министерството за економија според договор бр. DE-AC02-06CH11357.
Националната лабораторија Аргон е посветена на решавање на итни национални научни и технолошки проблеми. Националната лабораторија Аргон, првата национална лабораторија во Соединетите Американски Држави, спроведува најсовремени основни и применети научни истражувања во практично секоја научна дисциплина. Истражувачите на Националната лабораторија Аргон тесно соработуваат со истражувачи од стотици компании, универзитети и федерални, државни и општински агенции за да им помогнат да решат специфични проблеми, да го унапредат научното лидерство на САД и да изградат подобра иднина за нацијата. Аргон има вработени од повеќе од 60 националности и е управувана од Аргон ДОО во Чикаго, дел од Канцеларијата за наука на Министерството за енергетика на САД.
Канцеларијата за наука при Министерството за енергетика на САД е најголемиот финансиер на истражувања во физичките науки во Соединетите Американски Држави и работи на решавање на некои од најитните предизвици на нашето време. За повеќе информации, посетете ја страницата https://energygy.gov/science.
Време на објавување: 06.11.2023