Зямля - гэта складаная экасістэма, і наша месца ў ёй залежыць ад мноства розных фактараў.Ад здароўя глебы да якасці паветра да паводзін раслін і мікраарганізмаў, разуменне нашага прыроднага свету і іншых яго насельнікаў мае вырашальнае значэнне для нашага ўласнага выжывання.Паколькі клімат працягвае змяняцца, вывучэнне навакольнага асяроддзя і яго разнастайных формаў жыцця будзе станавіцца толькі больш важным.
У кастрычніку 2023 года Advanced Photon Source (APS), карыстальніцкая служба ў рамках Упраўлення навукі Аргонскай нацыянальнай лабараторыі Міністэрства энергетыкі ЗША (DOE), афіцыйна запусціць новую праграму для пашырэння магчымасцей біялагічных і экалагічных даследаванняў і аналізу ў вядучыя лабараторыі свету.Рэнтгеналагічнае поле.Кампанія пад назвай eBERlight нядаўна атрымала адабрэнне ад праграмы біялагічных і экалагічных даследаванняў Міністэрства энергетыкі ЗША (BER).Мэта складаецца ў тым, каб звязаць даследчыкаў, якія праводзяць эксперыменты ў місіі BER, з вядучымі сусветнымі рэнтгенаўскімі навуковымі рэсурсамі APS.Пашыраючы доступ да разнастайных магчымасцей APS, мысляры eBERlight спадзяюцца адкрыць новыя навуковыя метады і прыцягнуць новыя міждысцыплінарныя групы даследчыкаў для вывучэння новых поглядаў на свет, у якім мы жывем.
«Гэта магчымасць стварыць нешта новае, чаго раней не існавала ў APS», - сказала крышталаг бялку Аргонскай нацыянальнай лабараторыі Кэралайн Міхальска, якая кіруе працай над 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”«Мы пашыраем доступ, каб зрабіць больш біялагічных і экалагічных даследаванняў, і паколькі праграма такая новая, навукоўцы, якія будуць выкарыстоўваць установу, дапамагаюць нам яе распрацоўваць».
З моманту свайго заснавання ў 1990-х гадах APS з'яўляецца лідэрам у галіне «макрамалекулярнай крышталаграфіі» ў біялагічных даследаваннях.Навукоўцы выкарыстоўваюць гэтую тэхналогію, каб даведацца больш пра інфекцыйныя захворванні і вірусы, каб закласці аснову для вакцын і метадаў лячэння.Цяпер APS імкнецца пашырыць свой поспех на іншыя сферы жыцця і навукі аб навакольным асяроддзі.
Адной з праблем гэтага пашырэння з'яўляецца тое, што многія вучоныя-біёлагі і прыродаахоўнікі не ведаюць аб магчымасцях APS, каб дапамагчы ім прасунуць іх даследаванні, і не знаёмыя з працэсам атрымання яркага рэнтгенаўскага выпраменьвання аб'екта.Сапраўды гэтак жа многія навукоўцы не ведаюць, якая з мноства эксперыментальных станцый APS, якія называюцца лініямі прамянёў, з'яўляецца лепшым выбарам для іх эксперыментаў, паколькі кожная станцыя аптымізавана для пэўнай навукі і тэхнікі.
Міхальска сказала, што тут у гульню ўваходзіць eBERlight.Яна апісала гэта як віртуальную экасістэму, прызначаную для сувязі навукоўцаў з патрэбнымі тэхналогіямі на правільным шляху APS.Даследчыкі прадставяць прапановы супрацоўнікам eBERlight, якія дапамогуць узгадніць план эксперыменту з правільным каналам для правядзення прапанаванага даследавання.Яна сказала, што разнастайнасць магчымасцей APS азначае, што eBERlight можа мець уплыў на розныя вобласці біялогіі і навукі аб навакольным асяроддзі.
«Мы разглядаем, што вывучаюць даследчыкі BER, і як мы можам дапоўніць гэтыя даследаванні», — сказала яна. 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。«Некаторыя з гэтых даследчыкаў ніколі не выкарыстоўвалі такі сінхратрон, як APS.Яны даведаюцца, якія інструменты даступныя і якія навуковыя пытанні могуць быць вырашаны ў APS, што не можа быць зроблена ў іншым месцы.»
«Гэта магчымасць пабудаваць нешта новае, чаго ў APS раней не было.Мы пашыраем сферу біялагічных і экалагічных даследаванняў, і паколькі гэта новыя даследаванні, навукоўцы, якія будуць выкарыстоўваць установу, дапамагаюць нам развіваць праект.— Каралін Міхальска, Аргонская нацыянальная лабараторыя
Што тычыцца канкрэтнай навукі, якую будзе прасоўваць eBERlight, Міхальска сказала, што яна будзе ўключаць у сябе ўсё: ад даследаванняў глебы да вырошчвання раслін, фарміравання воблакаў і біяпаліва.Штэфан Фогт, намеснік дырэктара аддзела рэнтгенаўскай навукі APS, дадаў у спіс кругазварот вады, адзначыўшы, што гэтая інфармацыя вельмі важная для лепшага разумення зменлівых кліматычных умоў.
«Мы вывучаем пытанні, звязаныя з кліматычнай навукай, і нам трэба працягваць іх вывучаць», — сказаў Фогт. 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」.”«Нам трэба зразумець, як змагацца з глыбокімі экалагічнымі наступствамі змены клімату».
У той час як eBERlight быў афіцыйна запушчаны ў кастрычніку, APS застанецца на гадавым перапынку ў рамках комплекснай мадэрнізацыі аб'екта.На працягу гэтага часу каманда будзе працаваць над даследаваннем і распрацоўкай сістэмы ўзяцця біялагічных і экалагічных пробаў, распрацоўкай баз даных і правядзеннем інфармацыйнай працы ў рамках праграмы.
Калі APS зноў выйдзе ў сетку ў 2024 годзе, яго магчымасці будуць значна пашыраны.Каманда eBERlight заключыць доўгатэрміновыя пагадненні з 13 каналамі APS, якія прадстаўляюць шырокі спектр тэхналогій.Навукоўцы, якія працуюць праз eBERlight, таксама атрымаюць доступ да рэсурсаў Argonne, такіх як Argonne Computing Facility, дзе знаходзяцца суперкамп'ютэры і лабараторныя суперкамп'ютэры Упраўлення навукі Міністэрства навукі Міністэрства энергетыкі, і Цэнтр пашыранай характарыстыкі бялкоў, дзе бялкі крышталізуюцца і рыхтуюцца да аналіз.
Па меры развіцця праграмы яна будзе выкарыстоўваць сувязі з іншымі ўстановамі, якія карыстаюцца службамі навук Міністэрства энергетыкі, такімі як Лабараторыя малекулярных навук аб навакольным асяроддзі Ціхаакіянскай паўночна-заходняй нацыянальнай лабараторыі і Аб'яднаны інстытут геному Нацыянальнай лабараторыі Лоўрэнса Берклі.
«Каб вырасціць дзіця, патрэбна вёска, але каб вырашыць навуковую праблему, патрэбна яшчэ большая вёска», — сказаў фізік з Аргоны Цзу Фінфрок, член каманды 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.«Мне падабаецца шматгранны характар eBERlight, паколькі ён імкнецца стварыць інтэграваную платформу, якая прасоўвае навуковыя даследаванні біялагічных, наземных і экалагічных сістэм.Гэта гучыць проста, але маштаб і патэнцыйнае ўздзеянне велізарныя.»
Па словах Кена Кемнера, старэйшага фізіка і кіраўніка групы Аргонскай нацыянальнай лабараторыі, ідэя eBERlight распрацоўвалася гадамі.Кемнер прапрацаваў у лабараторыі APS 27 гадоў, большую частку якіх ён правёў, падключаючы даследчыкаў навакольнага асяроддзя да рэсурсаў установы.Цяпер eBERlight працягне гэтую працу ў большым маштабе, сказаў ён.Ён з нецярпеннем чакае новых прарываў дзякуючы даследаванням парніковых газаў, балотных экасістэм і ўзаемадзеяння раслін і мікраарганізмаў з глебай і адкладамі.
Па словах Кемнера, ключ да поспеху eBERlight - гэта падрыхтоўка навукоўцаў-сінхратронаў, а таксама навукоўцаў-біёлагаў і навукоўцаў-эколагаў.
«Вы павінны навучыць радыёлагаў лепш разумець праблемы навукі аб навакольным асяроддзі і адаптаваць тэхналогію для лепшага вырашэння праблем экалагічных даследаванняў», — сказаў ён. 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。«Вам таксама трэба навучыць навукоўцаў-эколагаў аб тым, наколькі добрыя крыніцы святла ў вырашэнні гэтых праблем.Гэта робіцца для таго, каб паменшыць бар'еры для іх прыцягнення.»
Ларан Шапон, намеснік дырэктара навуковай лабараторыі Photon і дырэктар APS, сказаў, што новы план азначае дэмакратызацыю доступу да APS і яго магчымасцей.
«Гэты план пасылае важнае паведамленне аб тым, што APS з'яўляецца найважнейшым рэсурсам для нацыі, здольным распрацоўваць праграмы, якія дапамагаюць вырашаць надзённыя праблемы, у дадзеным выпадку экалагічныя і біялагічныя праблемы», — сказаў 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 забяспечыць комплекснае рашэнне для навукоўцаў, якія імкнуцца вырашыць праблемы навукі аб жыцці, якія маюць практычнае значэнне».
"Я спадзяюся, што незалежна ад таго, з якімі вялікімі праблемамі сутыкаюцца навукоўцы, APS можа ім дапамагчы", - сказала яна. 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。”«Гэтыя праблемы тычацца ўсіх нас».
Argonne Leadership Computing Facility забяспечвае навуковую і інжынерную супольнасць суперкампутарнымі магчымасцямі для прасоўвання фундаментальных адкрыццяў і разумення ў шырокім дыяпазоне дысцыплін.Пры падтрымцы праграмы Advanced Scientific Computing Research (ASCR) Міністэрства энергетыкі ЗША (DOE) ALCF з'яўляецца адным з двух вядучых вылічальных цэнтраў Міністэрства энергетыкі ЗША, прысвечаных адкрытай навуцы.
Удасканаленая крыніца фатонаў (APS) Міністэрства энергетыкі ЗША ў Аргонскай нацыянальнай лабараторыі з'яўляецца адной з самых прадукцыйных крыніц рэнтгенаўскага выпраменьвання ў свеце.APS забяспечвае высокую яркасць рэнтгенаўскіх прамянёў разнастайнай групе даследчыкаў у галіне матэрыялазнаўства, хіміі, фізікі кандэнсаваных рэчываў, навук аб жыцці і навакольным асяроддзі і прыкладных даследаванняў.Гэтыя рэнтгенаўскія здымкі ідэальна падыходзяць для вывучэння матэрыялаў і біялагічных структур;размеркаванне элементаў;хімічныя, магнітныя і электронныя станы;а таксама шэраг тэхналагічна важных інжынерных сістэм, ад акумулятараў да ін'екцыйных фарсунак, якія з'яўляюцца фундаментальнымі для эканамічнага, тэхналагічнага і эканамічнага развіцця нашай краіны.і Аснова матэрыяльнага дабрабыту.Штогод больш за 5000 даследчыкаў выкарыстоўваюць APS для стварэння больш чым 2000 публікацый, у якіх падрабязна апісваюцца важныя адкрыцці і разгадваюцца больш важныя біялагічныя бялковыя структуры, чым любы іншы карыстальнік рэнтгенаўскіх даследчых устаноў.Інавацыйныя тэхналогіі навукоўцаў і інжынераў APS ляжаць у аснове распрацоўкі паскаральнікаў і крыніц святла.Сюды ўваходзяць прылады ўводу, якія ствараюць надзвычай яркія рэнтгенаўскія прамяні, якія цэняцца даследчыкамі, лінзы, якія факусуюць рэнтгенаўскія прамяні да некалькіх нанаметраў, інструменты, якія максімальна павялічваюць узаемадзеянне рэнтгенаўскіх прамянёў з даследуемым узорам, і прылады, якія збіраюць і збіраюць X Праграмнае забеспячэнне -ray.Кіруйце вялікімі аб'ёмамі даных з даследаванняў APS.
У гэтым даследаванні былі выкарыстаны рэсурсы Advanced Photon Source, установы для карыстальнікаў Упраўлення навукі Міністэрства энергетыкі, якая кіруецца Аргонскай нацыянальнай лабараторыяй Упраўлення навукі Міністэрства энергетыкі ў адпаведнасці з кантрактам № DE-AC02-06CH11357.
Аргонская нацыянальная лабараторыя імкнецца да вырашэння надзённых нацыянальных навукова-тэхнічных праблем.Аргонская нацыянальная лабараторыя, першая нацыянальная лабараторыя ў Злучаных Штатах, праводзіць перадавыя фундаментальныя і прыкладныя навуковыя даследаванні практычна ва ўсіх навуковых дысцыплінах.Даследчыкі Аргонскай нацыянальнай лабараторыі цесна супрацоўнічаюць з даследчыкамі з сотняў кампаній, універсітэтаў і федэральных, дзяржаўных і муніцыпальных устаноў, каб дапамагчы ім вырашыць канкрэтныя праблемы, павысіць навуковае лідэрства ЗША і пабудаваць лепшую будучыню для нацыі.У Argonne працуюць супрацоўнікі больш чым 60 нацыянальнасцей, і кіруецца кампаніяй Argonne LLC у Чыкага, якая з'яўляецца часткай Упраўлення навукі Міністэрства энергетыкі ЗША.
Упраўленне па навуцы Міністэрства энергетыкі ЗША з'яўляецца найбуйнейшым фундатарам фізічных навуковых даследаванняў у Злучаных Штатах і працуе над вырашэннем некаторых з найбольш актуальных праблем нашага часу.Для атрымання дадатковай інфармацыі наведайце https://energygy.gov/science.
Час публікацыі: 6 лістапада 2023 г