Die Erde ist ein komplexes Ökosystem, und unser Platz darin hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab. Von der Bodengesundheit über die Luftqualität über das Verhalten von Pflanzen und Mikroorganismen ist es entscheidend für unser eigenes Überleben, unsere natürliche Welt und andere Bewohner zu verstehen. Wenn sich das Klima weiter verändert, wird das Studium der Umwelt und seiner vielfältigen Lebensformen nur wichtiger.
Im Oktober 2023 wird die Advanced Photon Source (APS), eine Benutzereinrichtung des Argonne National Laboratory des US -amerikanischen Energieministeriums (DOE), ein neues Programm zur Erweiterung der biologischen und Umweltforschungs- und Analysefähigkeiten in der weltweit führende Labors. Röntgenfeld. Ein Unternehmen namens Eberlight erhielt kürzlich die Genehmigung des BE -Programms für biologische und Umweltforschung (US Department of Energy). Ziel ist es, Forscher zu verbinden, die Experimente an der BER-Mission mit den weltweit führenden Röntgen-Wissenschaftsressourcen von APS durchführen. Durch die Erweiterung des Zugangs zu den vielfältigen Fähigkeiten von APs hoffen Eberlight -Denker, neue wissenschaftliche Methoden zu entdecken und neue interdisziplinäre Teams von Forschern anzuziehen, um neue Perspektiven auf die Welt zu untersuchen, in der wir leben.
"Dies ist eine Gelegenheit, etwas Neues zu schaffen, das in APS noch nicht existiert hat", sagte Caroline Michalska, Kristallogistin von Argonne National Laboratory, die die Arbeiten über Eberlight leitet. 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。 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 因 "„Wir erweitern den Zugang, um eine biologische und ökologische Forschung zu ermöglichen, und da das Programm so neu ist, helfen uns die Wissenschaftler, die die Einrichtung nutzen werden, es zu entwickeln.“
Seit seiner Gründung in den neunziger Jahren ist APS in der biologischen Forschung ein Leiter auf dem Gebiet der „makromolekularen Kristallographie“. Wissenschaftler nutzen diese Technologie, um mehr über Infektionskrankheiten und Viren zu erfahren, um die Grundlage für Impfstoffe und Behandlungen zu legen. APS zielt nun darauf ab, seinen Erfolg auf andere Lebensbereiche und Umweltwissenschaften auszudehnen.
Ein Problem bei dieser Expansion ist, dass viele biologische und Umweltwissenschaftler die Fähigkeiten der APS nicht kennen, ihre Forschung voranzutreiben und mit dem Prozess der Erzeugung heller Röntgenstrahlen eines Objekts nicht vertraut sind. Ebenso wissen viele Wissenschaftler nicht, welche der vielen APS -Versuchsstationen, Beamlines, die beste Wahl für ihre Experimente ist, da jede Station für eine bestimmte Wissenschaft und Technologie optimiert wird.
Michalska sagte, hier kommt Eberlight ins Spiel. Sie beschrieb es als ein virtuelles Ökosystem, das Wissenschaftler mit den richtigen Technologien auf dem richtigen APS -Pfad verbindet. Forscher werden Eberlight -Mitarbeitern Vorschläge vorlegen, die dazu beitragen, das experimentelle Design mit dem richtigen Kanal zur Durchführung der vorgeschlagenen Studie auszurichten. Sie sagte, die Vielfalt der Fähigkeiten von APS bedeutete, dass Eberlight in mehreren Bereichen der Biologie und der Umweltwissenschaft Auswirkungen haben könnte.
"Wir untersuchen, was BER -Forscher studieren und wie wir diese Forschung ergänzen können", sagte sie. 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。„Einige dieser Forscher haben noch nie eine Synchrotron -ähnliche APs verwendet.Sie lernen, welche Tools verfügbar sind und welche wissenschaftlichen Fragen bei APs beantwortet werden können, die an anderer Stelle nicht durchgeführt werden können. ”
„Dies ist eine Gelegenheit, etwas Neues zu bauen, das in APs noch nicht existiert hat. Wir erweitern den Umfang der biologischen und ökologischen Forschung, und da dies neue Forschung ist, helfen uns die Wissenschaftler, die die Einrichtung nutzen werden, uns dabei, das Projekt zu entwickeln. - Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Was die spezifische Wissenschaft angeht, die Eberlight fördern wird, sagte Michalska, sie werde alles von Bodenforschung bis hin zu wachsenden Pflanzen, Wolkenbildung und Biokraftstoffen umfassen. Stefan Vogt, stellvertretender Direktor der APS X-Ray Science Division, fügte der Liste den Wasserzyklus hinzu und stellte fest, dass diese Informationen entscheidend für das bessere Verständnis der sich ändernden Klimabedingungen sind.
"Wir studieren Fragen im Zusammenhang mit Klimaforten und müssen sie weiterhin studieren", sagte 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。""Wir müssen verstehen, wie wir die tiefgreifenden ökologischen Folgen des Klimawandels bekämpfen können."
Während Eberlight im Oktober offiziell gestartet wurde, bleibt APS im Rahmen eines umfassenden Einrichtungs-Upgrades in einer einjährigen Pause. In dieser Zeit wird das Team daran arbeiten, ein biologisches und Umweltprobenahmesystem zu erforschen und zu entwickeln, Datenbanken zu entwickeln und die Öffentlichkeitsarbeit für das Programm durchzuführen.
Wenn APS im Jahr 2024 wieder online kommt, werden seine Fähigkeiten erheblich erweitert. Das Eberlight-Team wird langfristige Vereinbarungen mit 13 APS-Kanälen abschließen, die eine breite Palette von Technologien darstellen. Wissenschaftler, die über Eberlight arbeiten Analyse.
Während sich das Programm weiterentwickelt, wird es Verbindungen zu anderen Einrichtungen des DOE -Büros für Wissenschaftsnutzer wie dem Pacific Northwest National Laboratory des Umweltmolekularwissenschaften und dem Joint Genome Institute im Lawrence Berkeley National Laboratory nutzen.
"Es braucht ein Dorf, um ein Kind zu erziehen, aber es braucht ein noch größeres Dorf, um ein wissenschaftliches Problem zu lösen", sagte Argonne Physiker Zou Finfrock, Mitglied des Eberlight -Teams. 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。 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。 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。„Ich liebe die facettenreiche Natur von Eberlight, da sie eine integrierte Plattform schaffen möchte, die die wissenschaftliche Forschung zu biologischen, terrestrischen und ökologischen Systemen fördert.Es klingt einfach, aber der Umfang und die potenzielle Auswirkung sind enorm. ”
Laut Ken Kemner, einem hochrangigen Physiker und Gruppenleiter des Argonne National Laboratory, war die Idee für Eberlight Jahre in der Herstellung. Kemner arbeitete bei APS für die 27 Jahre des Labors, von denen er um Umweltforscher mit den Ressourcen der Institution in Verbindung gebracht wurde. Jetzt werde Eberlight diese Arbeit in größerem Maßstab fortsetzen, sagte er. Er freut sich darauf zu sehen, welche neuen Durchbrüche durch Erforschung von Treibhausgasen, Feuchtgebietsökosystemen und der Wechselwirkungen von Pflanzen und Mikroorganismen mit Boden und Sediment erzielt werden.
Der Schlüssel zum Erfolg von Eberlight ist laut Kemner die Ausbildung von Synchrotronwissenschaftlern sowie biologischen und Umweltwissenschaftlern.
"Sie müssen Radiologen ausbilden, um die Probleme mit der Umweltwissenschaft besser zu verstehen und Technologie anzupassen, um Umweltforschungsprobleme besser zu lösen", sagte er. 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。„Sie müssen auch Umweltwissenschaftler darüber informieren, wie gute Lichtquellen diese Probleme lösen.Dies geschieht, um die Hindernisse für sie anzuziehen. ”
Laurent Chapon, stellvertretender Direktor des Photon Science Laboratory und Director of APS, sagte, der neue Plan bedeutet, den Zugang zu APS und seine Fähigkeiten zu demokratisieren.
"Dieser Plan sendet eine wichtige Nachricht, dass APS eine kritische Ressource für die Nation ist, die in der Lage ist, Programme zu entwickeln, die dazu beitragen, dringliche Probleme zu lösen, in diesem Fall umwelt- und biologische Probleme", sagte 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 bietet Wissenschaftlern eine umfassende Lösung für die Lösung von Lebenswissenschaftsproblemen der praktischen Relevanz."
"Ich hoffe, dass APs ihnen helfen können, egal welche großen Herausforderungen Wissenschaftler ihnen helfen können", sagte sie. 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。""Diese Probleme betreffen uns alle."
Die Argonne Leadership Computing Facility bietet der wissenschaftlichen und technischen Gemeinschaft Supercomputing -Fähigkeiten, um die grundlegende Entdeckung und das Verständnis in einer Vielzahl von Disziplinen voranzutreiben. ALCF wird vom Advanced Scientific Computing Research (ASCR) des US Department of Energy (DOE) unterstützt und ist eines von zwei führenden DOE -Computerzentren, die sich der offenen Wissenschaft widmen.
Die Advanced Photon Source (APS) des US-amerikanischen Energieministeriums des Wissenschaftsministeriums im Argonne National Laboratory ist eine der produktivsten Röntgenquellen der Welt. APS bietet einer vielfältigen Gruppe von Forschern in den Bereichen Materialwissenschaft, Chemie, Physik, Leben und Umweltwissenschaften und angewandte Forschung Röntgenstrahlen mit hoher Breite. Diese Röntgenstrahlen sind ideal für die Untersuchung von Materialien und biologischen Strukturen. Verteilung von Elementen; chemische, magnetische und elektronische Zustände; Neben einer Reihe technologisch wichtiger Ingenieursysteme, von Batterien bis hin zu Injektionsdüsen, die für die wirtschaftliche, technologische und wirtschaftliche Entwicklung unserer Nation von grundlegender Bedeutung sind. und die Grundlage des materiellen Wohlbefindens. Jedes Jahr verwenden mehr als 5.000 Forscher APs, um mehr als 2.000 Veröffentlichungen zu produzieren, wichtige Entdeckungen zu beschreiben und wichtigere biologische Proteinstrukturen zu lösen als jeder andere Benutzer von Röntgenforschungsmöglichkeiten. Die innovativen Technologien von APS -Wissenschaftlern und -ingenieuren liegen der Entwicklung von Beschleunigern und Lichtquellen zugrunde. Dazu gehören Input-Geräte, die die von Forschern geschätzten extrem hellen Röntgenaufnahmen erzeugen, Linsen, die Röntgenstrahlen bis auf einige Nanometer konzentrieren -Roy Software. Verwalten Sie große Datenmengen aus APS -Studien.
Diese Forschung verwendete Ressourcen aus der Advanced Photon Source, einem vom Argonne National Laboratory des DOE Office of Science unter Vertragsnummer DE-AC02-06Ch11357 verwalteten Ressourcen.
Das Argonne National Laboratory ist verpflichtet, dringende nationale Wissenschafts- und Technologieprobleme zu lösen. Das Argonne National Laboratory, das erste nationale Labor in den Vereinigten Staaten, führt in praktisch jeder wissenschaftlichen Disziplin modernste grundlegende und angewandte wissenschaftliche Forschung durch. Die Forscher der Argonne National Laboratory arbeiten eng mit Forschern von Hunderten von Unternehmen, Universitäten und Bundes-, Landes- und Kommunalbehörden zusammen, um ihnen dabei zu helfen, spezifische Probleme zu lösen, die wissenschaftliche Führung der USA voranzutreiben und eine bessere Zukunft für die Nation aufzubauen. Argonne hat Mitarbeiter von mehr als 60 Nationalitäten und wird von Argonne LLC in Chicago, einem Teil des Wissenschaftsministeriums des US -Energieministeriums, verwaltet.
Das Büro für Wissenschaft des US -amerikanischen Energieministeriums ist der größte Geldgeber der physischen Forschung in den USA und arbeitet daran, einige der dringendsten Herausforderungen unserer Zeit anzugehen. Weitere Informationen finden Sie unter https: // Energy gy .gov/Science.
Postzeit: November-06-2023