D'Äerd ass e komplexes Ökosystem, an eis Plaz dran hänkt vu ville verschiddene Faktoren of. Vun der Gesondheet vum Buedem iwwer d'Loftqualitéit bis zum Verhale vu Planzen a Mikroorganismen, d'Verständnis vun eiser Natur an hiren aneren Awunner ass entscheedend fir eist eegent Iwwerliewe. Well de Klima sech weider ännert, gëtt d'Studium vun der Ëmwelt an hiren diversen Liewensformen nëmme méi wichteg.
Am Oktober 2023 wäert d'Advanced Photon Source (APS), eng Benotzeranlag am Office of Science vum Argonne National Laboratory vum US Department of Energy (DOE), offiziell en neit Programm starten fir d'Fuerschungs- an Analysekapazitéiten am Beräich vun der biologescher an ökologescher Fuerschung an de weltwäit féierende Laboratoiren auszebauen. Röntgenfeld. Eng Firma mam Numm eBERlight krut viru kuerzem d'Zoustëmmung vum Biological and Environmental Research (BER) Programm vum US Department of Energy. D'Zil ass et, Fuerscher, déi Experimenter op der BER-Missioun duerchféieren, mat de weltwäit féierende Röntgenwëssenschaftsressourcen vun APS ze verbannen. Duerch den Ausbau vum Zougang zu de verschiddene Méiglechkeeten vun APS hoffen d'Denker vun eBERlight, nei wëssenschaftlech Methoden z'entdecken an nei interdisziplinär Teams vu Fuerscher unzezéien, fir nei Perspektiven op d'Welt an där mir liewen z'entdecken.
„Dëst ass eng Geleeënheet, eppes Neies ze kreéieren, wat et virdru nach net an APS gouf“, sot d'Caroline Michalska, Proteinkristallologin vum Argonne National Laboratory, déi d'Aarbecht un eBERlight leet. 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”„Mir erweideren den Zougang, fir méi biologesch a ökologesch Fuerschung z'erméiglechen, an well de Programm sou nei ass, hëllefen eis d'Wëssenschaftler, déi d'Ariichtung benotze wäerten, se z'entwéckelen.“
Zënter senger Grënnung an den 1990er Joren ass APS e Leader am Beräich vun der "makromolekulare Kristallographie" an der biologescher Fuerschung. Wëssenschaftler benotzen dës Technologie fir méi iwwer infektiiv Krankheeten a Viren ze léieren an domat d'Grondlag fir Impfungen a Behandlungen ze leeën. APS zielt elo drop of, säin Erfolleg op aner Beräicher vun der Liewens- a Ëmweltwëssenschaft auszebauen.
Ee Problem mat dëser Expansioun ass, datt vill biologesch a Ëmweltwëssenschaftler sech net iwwer d'Méiglechkeete vum APS bewosst sinn, fir hinnen ze hëllefen, hir Fuerschung virunzedreiwen, a si net mam Prozess vun der Produktioun vun helle Röntgenstrahlen vun engem Objet vertraut sinn. Och vill Wëssenschaftler wëssen net, wéi eng vun de ville APS-Experimentstatiounen, déi sougenannt Strahllinnen, déi bescht Wiel fir hir Experimenter ass, well all Statioun fir eng spezifesch Wëssenschaft an Technologie optimiséiert ass.
D'Michalska sot, hei kënnt eBERlight an d'Spill. Si huet et als e virtuellt Ökosystem beschriwwen, dat entwéckelt gouf fir Wëssenschaftler mat de richtegen Technologien um richtege Wee an der APS ze verbannen. D'Fuerscher wäerten dem eBERlight-Mataarbechter Virschléi presentéieren, déi hëllefe wäerten, den experimentellen Design mam richtege Kanal fir déi proposéiert Studie ofzestëmmen. Si sot, datt d'Diversitéit vun den APS-Fäegkeeten bedeit, datt eBERlight en Impakt op verschidde Beräicher vun der Biologie an der Ëmweltwëssenschaft kéint hunn.
„Mir kucken eis un, wat d'BER-Fuerscher ënnersichen a wéi mir dës Fuerschung ergänze kënnen“, sot si. 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.„E puer vun dëse Fuerscher hunn nach ni e Synchrotron wéi APS benotzt.“Si léieren, wéi eng Tools et gëtt a wéi eng wëssenschaftlech Froen op der APS kënne behandelt ginn, déi soss net kënne gemaach ginn.
„Dëst ass eng Geleeënheet fir eppes Neies ze bauen, wat et bis elo nach net an der APS gouf. Mir erweideren den Ëmfang vun der biologescher an Ëmweltfuerschung, an well dëst nei Fuerschung ass, hëllefen eis d'Wëssenschaftler, déi d'Ariichtung benotze wäerten, de Projet z'entwéckelen.“ — Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Wat déi spezifesch Wëssenschaft ugeet, déi eBERlight förderen wäert, sot d'Michalska, datt se alles vun der Buedemfuerschung bis zum Planzenzuucht, der Wollekenbildung a Biokraftstoffer ëmfaasst. De Stefan Vogt, stellvertriedende Direkter vun der APS X-ray Science Division, huet de Waasserkreeslaf op d'Lëscht bäigefüügt a bemierkt, datt dës Informatioun entscheedend ass fir d'Verännerung vum Klima besser ze verstoen.
„Mir ënnersichen Froen am Zesummenhang mat der Klimawëssenschaft, a mir mussen se weider studéieren“, sot de 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。”„Mir musse verstoen, wéi mir déi déifgräifend ökologesch Konsequenze vum Klimawandel bekämpfe kënnen.“
Obwuel eBERlight offiziell am Oktober gestart gouf, bleift APS fir e Joer am Kader vun enger ëmfaassender Moderniséierung vun der Anlag. Wärend dëser Zäit wäert d'Team un der Fuerschung an der Entwécklung vun engem biologeschen an ökologesche Proufnahmesystem schaffen, Datenbanken opbauen a fir de Programm Outreach schaffen.
Wann APS am Joer 2024 erëm online kënnt, ginn seng Méiglechkeeten däitlech erweidert. Den eBERlight-Team wäert laangfristeg Ofkommes mat 13 APS-Kanäl ofschléissen, déi eng breet Palette vun Technologien representéieren. Wëssenschaftler, déi iwwer eBERlight schaffen, hunn och Zougang zu Argonne-Ressourcen, wéi zum Beispill d'Argonne Computing Facility, wou d'Supercomputer an d'Labor-Supercomputer vum DOE Office of Science sinn, an de Center for Advanced Protein Characterization, wou Proteine kristalliséiert a fir d'Analyse virbereet ginn.
Wéi de Programm sech weiderentwéckelt, wäert et d'Verbindunge mat anere Benotzerariichtunge vum DOE Office of Science notzen, wéi zum Beispill den Environmental Molecular Sciences Laboratory vum Pacific Northwest National Laboratory an de Joint Genome Institute am Lawrence Berkeley National Laboratory.
„Et brauch en Duerf fir e Kand grouss ze zéien, awer et brauch en nach méi grousst Duerf fir e wëssenschaftlecht Problem ze léisen“, sot den Argonne-Physiker Zou Finfrock, e Member vum eBERlight-Team. 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、地球和环瑢境系 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、地球和环瑢境系„Ech hunn déi villfälteg Natur vun eBERlight gär, well et sech beméit, eng integréiert Plattform ze schafen, déi d'wëssenschaftlech Fuerschung iwwer biologesch, terrestresch an ekologesch Systemer fërdert.“Et kléngt einfach, awer den Ëmfang an de potenziellen Impakt sinn enorm."
D'Iddi fir eBERlight gouf schonn zënter Jore entwéckelt, laut dem Ken Kemner, engem Senior Physiker a Gruppechef am Argonne National Laboratory. De Kemner huet 27 Joer laang bei APS geschafft, dovun huet hien e groussen Deel dovun domat verbruecht, Ëmweltfuerscher mat de Ressourcen vun der Institutioun ze verbannen. Elo wäert eBERlight dës Aarbecht a méi grousser Skala weiderféieren, sot hien. Hie freet sech drop ze gesinn, wéi eng nei Duerchbréch duerch d'Fuerschung iwwer Treibhausgase, Fiichtgebidder-Ökosystemer an d'Interaktioune vu Planzen a Mikroorganismen mat Buedem a Sedimenter gemaach ginn.
De Schlëssel zum Erfolleg vun eBERlight ass laut dem Kemner d'Ausbildung vu Synchrotronwëssenschaftler, souwéi vu biologeschen a Ëmweltwëssenschaftler.
„Dir musst Radiologen ausbilden, fir datt se d'Problemer vun der Ëmweltwëssenschaft besser verstoen an d'Technologie upassen, fir d'Problemer vun der Ëmweltfuerschung besser ze léisen“, sot hien. 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„Dir musst Ëmweltwëssenschaftler och doriwwer informéieren, wéi gutt Liichtquellen sinn, fir dës Problemer ze léisen.“Dëst gëtt gemaach, fir d'Barrièren ze reduzéieren, fir se unzezéien."
De Laurent Chapon, stellvertriedende Direkter vum Photon Science Laboratory an Direkter vun APS, sot, datt den neie Plang den Zougang zu APS a senge Méiglechkeeten demokratiséiere soll.
„Dëse Plang vermëttelt eng wichteg Botschaft, datt d'APS eng entscheedend Ressource fir d'Natioun ass, déi fäeg ass Programmer z'entwéckelen, déi hëllefen, dréngend Problemer ze léisen, an dësem Fall Ëmwelt- a biologesch Problemer“, sot de 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竣提供端到竣斣文 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竣提供端到竣斣文„eBERlight wäert eng ëmfaassend Léisung fir Wëssenschaftler ubidden, déi Problemer mat der Liewenswëssenschaft a praktescher Relevanz léise wëllen.“
„Ech hoffen, datt egal wéi eng grouss Erausfuerderunge Wëssenschaftler konfrontéiert sinn, d'APS hinnen hëllefe kann“, sot si. 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。”„Dës Problemer betreffen eis all.“
D'Argonne Leadership Computing Facility bitt der wëssenschaftlecher an Ingenieursgemeinschaft Supercomputerfäegkeeten, fir fundamental Entdeckungen a Verständnis an enger breeder Palette vun Disziplinnen ze fërderen. Ënnerstëtzt vum Advanced Scientific Computing Research (ASCR) Programm vum US Department of Energy (DOE), ass d'ALCF ee vun zwéi féierende DOE Computing Centeren, déi sech der oppener Wëssenschaft widmen.
D'Advanced Photon Source (APS) vum US Department of Energy Office of Science am Argonne National Laboratory ass eng vun de produktivsten Röntgenquellen op der Welt. APS liwwert hell Röntgenstralen un eng divers Grupp vu Fuerscher an der Materialwëssenschaft, Chimie, Physik vun der kondenséierter Matière, Liewens- a Ëmweltwëssenschaften, an ugewandter Fuerschung. Dës Röntgenstrale si perfekt fir Materialien a biologesch Strukturen ze studéieren; Verdeelung vun Elementer; chemesch, magnetesch an elektronesch Zoustänn; souwéi eng Rei vun technologesch wichtegen Ingenieurssystemer, vu Batterien bis Injektiounsdüsen, déi fundamental fir d'wirtschaftlech, technologesch an ekonomesch Entwécklung vun eiser Natioun sinn. D'Basis vum materielle Wuelbefannen. All Joer benotze méi wéi 5.000 Fuerscher APS fir méi wéi 2.000 Publikatiounen ze produzéieren, déi wichteg Entdeckungen detailléiert beschreiwen a méi wichteg biologesch Proteinstrukturen léisen wéi all aner Benotzer vu Röntgenfuerschungsanlagen. Déi innovativ Technologien vun APS-Wëssenschaftler an Ingenieuren leeën d'Basis fir d'Entwécklung vu Beschleuniger a Liichtquellen. Dozou gehéieren Inputgeräter, déi déi extrem hell Röntgenstrale produzéieren, déi vu Fuerscher geschätzt ginn, Lënsen, déi Röntgenstrale bis op e puer Nanometer fokusséieren, Instrumenter, déi d'Interaktioun vun de Röntgenstrale mat der ënnersichter Prouf maximéieren, an Apparater, déi Röntgensoftware sammelen an zesummesetzen. Grouss Datenmengen aus APS-Studien verwalten.
Dës Fuerschung huet Ressourcen vun der Advanced Photon Source benotzt, enger Benotzeranlag vum DOE Office of Science, déi vum Argonne National Laboratory vum DOE Office of Science ënner dem Kontrakt Nr. DE-AC02-06CH11357 geréiert gëtt.
Den Argonne National Laboratory engagéiert sech fir dréngend national Wëssenschafts- a Technologieproblemer ze léisen. Den Argonne National Laboratory, den éischten nationale Laboratoire an den USA, féiert modern Basis- a praktesch ugewandt wëssenschaftlech Fuerschung an bal all wëssenschaftlecher Disziplin duerch. D'Fuerscher vum Argonne National Laboratory schaffen enk mat Fuerscher aus Honnerte vu Firmen, Universitéiten a federalen, staatlechen a kommunalen Agenturen zesummen, fir hinnen ze hëllefen, spezifesch Problemer ze léisen, d'wëssenschaftlech Féierung an den USA ze fërderen an eng besser Zukunft fir d'Natioun opzebauen. Argonne huet Mataarbechter vu méi wéi 60 Nationalitéiten a gëtt vun Argonne LLC zu Chicago geréiert, en Deel vum Office of Science vum US Department of Energy.
Den Office of Science vum US Department of Energy ass de gréisste Finanzéierer vun der Physikalescher Fuerschung an den USA a schafft drun, e puer vun den dréngendsten Erausfuerderunge vun eiser Zäit unzegoen. Fir méi Informatiounen, besicht https://energy.gov/science.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 06. November 2023