Zemlja je složen ekosistem, a naše mjesto u njemu zavisi od mnogo različitih faktora. Od zdravlja tla do kvalitete zraka, pa sve do ponašanja biljaka i mikroorganizama, razumijevanje našeg prirodnog svijeta i njegovih drugih stanovnika ključno je za naš vlastiti opstanak. Kako se klima nastavlja mijenjati, proučavanje okoliša i njegovih raznolikih oblika života postaće samo važnije.
U oktobru 2023. godine, Advanced Photon Source (APS), korisnički objekt unutar Ureda za nauku pri Nacionalnoj laboratoriji Argonne pri Ministarstvu energetike SAD-a (DOE), zvanično će pokrenuti novi program za proširenje mogućnosti bioloških i ekoloških istraživanja i analize u vodećim svjetskim laboratorijama. Polje rendgenskih zraka. Kompanija pod nazivom eBERlight nedavno je dobila odobrenje od programa za biološka i ekološka istraživanja (BER) pri Ministarstvu energetike SAD-a. Cilj je povezati istraživače koji provode eksperimente na BER misiji sa vodećim svjetskim resursima APS-a u oblasti rendgenske nauke. Proširivanjem pristupa raznolikim mogućnostima APS-a, mislioci eBERlight-a se nadaju da će otkriti nove naučne metode i privući nove interdisciplinarne timove istraživača kako bi istražili nove perspektive o svijetu u kojem živimo.
„Ovo je prilika da se stvori nešto novo što prije nije postojalo u APS-u“, rekla je Caroline Michalska, kristalologinja proteina Nacionalne laboratorije Argonne, koja vodi rad na eBERlight-u. 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”„Proširujemo pristup kako bismo omogućili više bioloških i ekoloških istraživanja, a budući da je program toliko nov, naučnici koji će koristiti objekat pomažu nam u njegovom razvoju.“
Od svog osnivanja 1990-ih, APS je lider u oblasti "makromolekularne kristalografije" u biološkim istraživanjima. Naučnici koriste ovu tehnologiju kako bi saznali više o zaraznim bolestima i virusima te postavili temelje za vakcine i tretmane. APS sada ima za cilj proširiti svoj uspjeh na druga područja života i nauke o okolišu.
Jedan od problema s ovim širenjem je taj što mnogi biološki i ekološki naučnici nisu svjesni mogućnosti APS-a da im pomogne u unapređenju istraživanja i nisu upoznati s procesom proizvodnje svijetlih rendgenskih zraka objekta. Slično tome, mnogi naučnici ne znaju koja je od mnogih APS eksperimentalnih stanica, nazvanih linije snopa, najbolji izbor za njihove eksperimente, budući da je svaka stanica optimizirana za određenu nauku i tehnologiju.
Michalska je rekla da je tu eBERlight mjesto gdje dolazi do izražaja. Opisala ga je kao virtuelni ekosistem osmišljen da poveže naučnike sa pravim tehnologijama na pravom putu APS-a. Istraživači će predstaviti prijedloge osoblju eBERlighta koje će pomoći u usklađivanju eksperimentalnog dizajna sa ispravnim kanalom za provođenje predložene studije. Rekla je da raznolikost APS-ovih mogućnosti znači da eBERlight može imati uticaj na više oblasti biologije i nauke o okolišu.
„Razmatramo šta istraživači BER-a proučavaju i kako možemo dopuniti ta istraživanja“, rekla je. 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。„Neki od ovih istraživača nikada nisu koristili sinhrotron poput APS-a.“Uče koji su alati dostupni i koja naučna pitanja se mogu riješiti na APS-u, a koja se ne mogu riješiti nigdje drugdje.
„Ovo je prilika da izgradimo nešto novo što ranije nije postojalo u APS-u. Proširujemo opseg bioloških i ekoloških istraživanja, a budući da je ovo novo istraživanje, naučnici koji će koristiti objekat pomažu nam u razvoju projekta.“ — Caroline Michalska, Nacionalna laboratorija Argonne
Što se tiče specifične nauke koju će eBERlight promovirati, Michalska je rekla da će ona uključivati sve, od istraživanja tla do uzgoja biljaka, formiranja oblaka i biogoriva. Stefan Vogt, zamjenik direktora Odjeljenja za rendgenske nauke APS-a, dodao je na listu i ciklus vode, napominjući da su ove informacije ključne za bolje razumijevanje promjenjivih klimatskih uslova.
„Proučavamo pitanja vezana za klimatsku nauku i moramo nastaviti da ih proučavamo“, rekao je 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。”„Moramo razumjeti kako se boriti protiv dubokih ekoloških posljedica klimatskih promjena.“
Iako je eBERlight zvanično pokrenut u oktobru, APS će ostati na jednogodišnjoj pauzi kao dio sveobuhvatne nadogradnje objekta. Tokom ovog perioda, tim će raditi na istraživanju i razvoju sistema za biološko i ekološko uzorkovanje, razvoju baza podataka i provođenju programa informisanja javnosti.
Kada APS ponovo bude u funkciji 2024. godine, njegove mogućnosti će biti značajno proširene. eBERlight tim će sklopiti dugoročne ugovore sa 13 APS kanala koji predstavljaju širok spektar tehnologija. Naučnici koji rade putem eBERlight-a će također imati pristup Argonne resursima, kao što je Argonne Computing Facility, gdje se nalaze superračunari i laboratorijski superračunari Ureda za nauku Ministarstva energetike SAD-a, te Centar za naprednu karakterizaciju proteina, gdje se proteini kristaliziraju i pripremaju za analizu.
Kako se program razvija, iskoristit će veze s drugim korisničkim ustanovama Ureda za nauku Ministarstva energetike SAD-a, kao što su Laboratorija za molekularne nauke o okolišu Nacionalne laboratorije Pacifičkog sjeverozapada i Zajednički institut za genom u Nacionalnoj laboratoriji Lawrence Berkeley.
„Potrebno je cijelo selo da se odgoji dijete, ali potrebno je još veće selo da se riješi naučni problem“, rekao je fizičar iz Argonnea, Zou Finfrock, član tima 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、地球和环境皴环境皴环境 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、地球和环境皴环境皴环境„Volim višestruku prirodu eBERlight-a jer teži stvaranju integrirane platforme koja unapređuje naučna istraživanja bioloških, kopnenih i ekoloških sistema.“Zvuči jednostavno, ali razmjere i potencijalni utjecaj su ogromni.
Ideja za eBERlight nastajala je godinama, prema riječima Kena Kemnera, višeg fizičara i vođe grupe u Nacionalnoj laboratoriji Argonne. Kemner je radio u APS-u 27 godina, veći dio tog vremena povezujući istraživače okoliša s resursima institucije. Sada će eBERlight nastaviti ovaj rad u većem obimu, rekao je. Raduje se što će vidjeti kakva će se nova otkrića postići istraživanjem stakleničkih plinova, močvarnih ekosistema i interakcija biljaka i mikroorganizama s tlom i sedimentom.
Ključ uspjeha eBERlight-a, prema Kemneru, je obuka sinhrotronskih naučnika, kao i bioloških i ekoloških naučnika.
„Morate obučiti radiologe da bolje razumiju probleme u nauci o okolišu i da prilagode tehnologiju kako bi bolje riješili probleme istraživanja okoliša“, rekao je. 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乀出色〉 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乀出色〉„Također je potrebno educirati naučnike koji se bave okolišem o tome koliko su izvori svjetlosti dobri u rješavanju ovih problema.“To se radi kako bi se smanjile prepreke za njihovo privlačenje.
Laurent Chapon, zamjenik direktora Laboratorija za fotonske nauke i direktor APS-a, rekao je da novi plan znači demokratizaciju pristupa APS-u i njegovim mogućnostima.
„Ovaj plan šalje važnu poruku da je APS ključni resurs za naciju, sposoban za razvoj programa koji pomažu u rješavanju gorućih problema, u ovom slučaju ekoloških i bioloških problema“, rekao je 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”到糯解 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”到糯解„eBERlight će pružiti sveobuhvatno rješenje za naučnike koji žele riješiti probleme iz oblasti prirodnih nauka od praktičnog značaja.“
„Nadam se da bez obzira na velike izazove s kojima se naučnici suočavaju, APS im može pomoći“, rekla je. 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。”"Ovi problemi utiču na sve nas."
Argonne Leadership Computing Facility pruža naučnoj i inženjerskoj zajednici superračunarske mogućnosti za unapređenje fundamentalnih otkrića i razumijevanja u širokom spektru disciplina. Uz podršku programa Advanced Scientific Computing Research (ASCR) Ministarstva energetike SAD-a (DOE), ALCF je jedan od dva vodeća računarska centra DOE posvećena otvorenoj nauci.
Napredni fotonski izvor (APS) Ureda za nauku američkog Ministarstva energetike u Nacionalnoj laboratoriji Argonne jedan je od najproduktivnijih izvora rendgenskih zraka na svijetu. APS pruža rendgenske zrake visokog sjaja raznolikoj grupi istraživača u oblasti nauke o materijalima, hemije, fizike kondenzovane materije, prirodnih i okolišnih nauka, te primijenjenih istraživanja. Ovi rendgenski zraci idealni su za proučavanje materijala i bioloških struktura; distribucije elemenata; hemijskih, magnetskih i elektronskih stanja; kao i niza tehnološki važnih inženjerskih sistema, od baterija do mlaznica za ubrizgavanje, koji su fundamentalni za ekonomski, tehnološki i ekonomski razvoj naše nacije. Osnova je materijalnog blagostanja. Svake godine više od 5.000 istraživača koristi APS za izradu više od 2.000 publikacija, detaljno opisujući važna otkrića i rješavajući važnije biološke strukture proteina od bilo kojeg drugog korisnika istraživačkih objekata s rendgenskim zracima. Inovativne tehnologije naučnika i inženjera APS-a temelj su razvoja akceleratora i izvora svjetlosti. To uključuje ulazne uređaje koji proizvode izuzetno svijetle rendgenske zrake koje istraživači cijene, leće koje fokusiraju rendgenske zrake do nekoliko nanometara, instrumente koji maksimiziraju interakciju rendgenskih zraka s uzorkom koji se proučava i uređaje koji prikupljaju i sastavljaju rendgenski softver. Upravljajte velikim količinama podataka iz APS studija.
Ovo istraživanje koristilo je resurse iz Advanced Photon Source-a, korisničkog objekta Ministarstva nauke SAD-a kojim upravlja Nacionalna laboratorija Argonne pri Ministarstvu nauke SAD-a u okviru ugovora br. DE-AC02-06CH11357.
Nacionalna laboratorija Argonne posvećena je rješavanju gorućih nacionalnih problema u oblasti nauke i tehnologije. Nacionalna laboratorija Argonne, prva nacionalna laboratorija u Sjedinjenim Američkim Državama, provodi najsavremenija osnovna i primijenjena naučna istraživanja u gotovo svakoj naučnoj disciplini. Istraživači Nacionalne laboratorije Argonne blisko sarađuju sa istraživačima iz stotina kompanija, univerziteta i saveznih, državnih i opštinskih agencija kako bi im pomogli u rješavanju specifičnih problema, unapređenju američkog naučnog liderstva i izgradnji bolje budućnosti za naciju. Argonne ima zaposlene iz više od 60 nacionalnosti, a njome upravlja Argonne LLC u Chicagu, dio Ureda za nauku Ministarstva energetike SAD-a.
Ured za nauku pri Ministarstvu energetike SAD-a najveći je finansijer istraživanja u oblasti fizičkih nauka u Sjedinjenim Američkim Državama i radi na rješavanju nekih od najhitnijih izazova našeg vremena. Za više informacija posjetite https://energygy.gov/science.
Vrijeme objave: 06.11.2023.