A Terra é un ecosistema complexo, e o noso lugar nel depende de moitos factores diferentes.Desde a saúde do solo ata a calidade do aire ata o comportamento das plantas e dos microorganismos, comprender o noso mundo natural e os seus outros habitantes é fundamental para a nosa propia supervivencia.A medida que o clima siga cambiando, o estudo do medio ambiente e das súas diversas formas de vida só cobrará máis importancia.
En outubro de 2023, a Advanced Photon Source (APS), unha instalación de usuarios dentro da Oficina de Ciencia do Laboratorio Nacional de Argonne do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos (DOE), lanzará oficialmente un novo programa para ampliar as capacidades de investigación e análise biolóxica e ambiental no laboratorios líderes a nivel mundial.Campo de raios X.Unha empresa chamada eBERlight recibiu recentemente a aprobación do programa de Investigación Biolóxica e Ambiental (BER) do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos.O obxectivo é conectar aos investigadores que realizan experimentos na misión BER cos recursos científicos de raios X líderes a nivel mundial de APS.Ao ampliar o acceso ás diversas capacidades de APS, os pensadores de eBERlight esperan descubrir novos métodos científicos e atraer novos equipos interdisciplinares de investigadores para explorar novas perspectivas sobre o mundo no que vivimos.
"Esta é unha oportunidade para crear algo novo que antes non existía en APS", dixo a cristaloxista de proteínas do Laboratorio Nacional de Argonne Caroline Michalska, quen dirixe o traballo en 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，并且由于蒥昭由于蒥昭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，并且由于蒥昔由于蒥昭正在"Estamos ampliando o acceso para permitir máis investigación biolóxica e ambiental, e como o programa é tan novo, os científicos que usarán as instalacións axúdannos a desenvolvelo".
Desde a súa fundación na década de 1990, APS foi líder no campo da "cristalografía macromolecular" na investigación biolóxica.Os científicos están utilizando esta tecnoloxía para aprender máis sobre enfermidades infecciosas e virus para sentar as bases de vacinas e tratamentos.APS agora pretende estender o seu éxito a outras áreas da ciencia da vida e do medio ambiente.
Un problema con esta expansión é que moitos científicos biolóxicos e ambientais descoñecen as capacidades do APS para axudarlles a avanzar nas súas investigacións e non están familiarizados co proceso de produción de raios X brillantes dun obxecto.Así mesmo, moitos científicos non saben cal das moitas estacións experimentais APS, chamadas liñas de luz, é a mellor opción para os seus experimentos, xa que cada estación está optimizada para unha ciencia e tecnoloxía específica.
Michalska dixo que aquí é onde entra en xogo eBERlight.Ela describiuno como un ecosistema virtual deseñado para conectar os científicos coas tecnoloxías correctas no camiño correcto de APS.Os investigadores presentarán propostas ao persoal de eBERlight que axudará a aliñar o deseño experimental coa canle correcta para realizar o estudo proposto.Ela dixo que a diversidade das capacidades de APS significaba que eBERlight podería ter un impacto en múltiples áreas da bioloxía e da ciencia ambiental.
"Estamos a ver que están estudando os investigadores de BER e como podemos complementar esa investigación", dixo. 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。"Algúns destes investigadores nunca usaron un sincrotrón como APS.Aprenden que ferramentas están dispoñibles e que cuestións científicas se poden abordar en APS que non se poden facer noutro lugar.”
“Esta é unha oportunidade para construír algo novo que antes non existía en APS.Estamos ampliando o alcance da investigación biolóxica e medioambiental e, como se trata dunha investigación nova, os científicos que utilizarán as instalacións axúdannos a desenvolver o proxecto.— Caroline Michalska, Laboratorio Nacional de Argonne
En canto á ciencia específica que promoverá eBERlight, Michalska dixo que incluirá todo, desde a investigación do solo ata o cultivo de plantas, a formación de nubes e os biocombustibles.Stefan Vogt, subdirector da División de Ciencia de Raios X de APS, engadiu o ciclo da auga á lista, sinalando que esta información é fundamental para comprender mellor as condicións climáticas cambiantes.
"Estamos estudando cuestións relacionadas coa ciencia climática e necesitamos seguir estudalas", dixo 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。”"Necesitamos comprender como combater as profundas consecuencias ecolóxicas do cambio climático".
Aínda que eBERlight lanzouse oficialmente en outubro, APS permanecerá durante un ano de pausa como parte dunha actualización integral das instalacións.Durante este tempo, o equipo traballará para investigar e desenvolver un sistema de mostraxe biolóxica e ambiental, desenvolver bases de datos e realizar a divulgación do programa.
Cando APS volva estar en liña en 2024, as súas capacidades ampliaranse significativamente.O equipo de eBERlight celebrará acordos a longo prazo con 13 canles APS que representan unha ampla gama de tecnoloxías.Os científicos que traballan a través de eBERlight tamén terán acceso aos recursos de Argonne, como o Argonne Computing Facility, onde se atopan os superordenadores da Oficina de Ciencia do DOE e os supercomputadores de laboratorio, e o Centro de Caracterización Avanzada de Proteínas, onde se cristalizan e preparan as proteínas. análise.
A medida que o programa evolucione, aproveitará as conexións con outras instalacións dos usuarios da Oficina de Ciencia do DOE, como o Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientais do Pacific Northwest National Laboratory e o Joint Genome Institute do Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Precisa unha aldea para criar un fillo, pero fai falla unha aldea aínda máis grande para resolver un problema científico", dixo o físico de Argonne Zou Finfrock, membro do equipo eBERlight. â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨生牰琯它致力于建立一个综合平台，促进跨生牰琯它致力于建立一个综合平台，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，促进跨生牰琯它致力于建立一个综合平台，促进跨生牰琯它致力于建立一个综合平台，科学探索。"Encántame a natureza polifacética de eBERlight xa que se esforza por crear unha plataforma integrada que faga avanzar a investigación científica en sistemas biolóxicos, terrestres e ecolóxicos.Parece sinxelo, pero a escala e o impacto potencial é enorme.”
A idea de eBERlight leva anos facendo, segundo Ken Kemner, físico senior e líder do grupo do Argonne National Laboratory.Kemner traballou en APS durante os 27 anos do laboratorio, gran parte dos cales pasou a conectar investigadores ambientais cos recursos da institución.Agora eBERlight continuará este traballo a maior escala, dixo.Está ansioso por ver que novos avances se conseguirán a través da investigación sobre gases de efecto invernadoiro, ecosistemas de humidais e as interaccións de plantas e microorganismos co solo e os sedimentos.
A clave do éxito de eBERlight, segundo Kemner, é a formación de científicos de sincrotrón, así como de científicos biolóxicos e ambientais.
"Ten que formar radiólogos para comprender mellor os problemas da ciencia ambiental e adaptar a tecnoloxía para resolver mellor os problemas de investigación ambiental", dixo. 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。"Tamén cómpre educar aos científicos ambientais sobre o bo que son as fontes de luz para resolver estes problemas.Isto faise co fin de reducir as barreiras para atraelos.”
Laurent Chapon, subdirector do Photon Science Laboratory e director de APS, dixo que o novo plan significa democratizar o acceso a APS e as súas capacidades.
"Este plan envía unha mensaxe importante de que APS é un recurso crítico para a nación, capaz de desenvolver programas que axuden a resolver problemas acuciantes, neste caso ambiental e biolóxico", dixo 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斂棆到端觹” 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斂棆到端觹”"eBERlight proporcionará unha solución integral para os científicos que buscan resolver problemas de ciencia da vida de relevancia práctica".
"Espero que non importa os grandes desafíos aos que se enfrontan os científicos, APS poida axudalos", dixo. 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。”"Estes problemas aféctannos a todos".
O Argonne Leadership Computing Facility ofrece á comunidade científica e de enxeñería capacidades de supercomputación para avanzar no descubrimento e comprensión fundamentais nunha ampla gama de disciplinas.Co apoio do programa de Investigación Científica Avanzada de Computación (ASCR) do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos (DOE), ALCF é un dos dous principais centros de computación do DOE dedicados á ciencia aberta.
A Fonte Avanzada de Fotóns (APS) do Departamento de Enerxía dos EUA no Laboratorio Nacional de Argonne é unha das fontes de raios X máis produtivas do mundo.APS proporciona raios X de alto brillo a un grupo diverso de investigadores en ciencia de materiais, química, física da materia condensada, ciencias da vida e do medio ambiente e investigación aplicada.Estes raios X son ideais para estudar materiais e estruturas biolóxicas;distribución de elementos;estados químicos, magnéticos e electrónicos;así como unha serie de sistemas de enxeñería tecnoloxicamente importantes, desde baterías ata boquillas de inxección, que son fundamentais para o desenvolvemento económico, tecnolóxico e económico da nosa nación.e A base do benestar material.Cada ano, máis de 5.000 investigadores usan APS para producir máis de 2.000 publicacións, detallando descubrimentos importantes e resolvendo estruturas de proteínas biolóxicas máis importantes que calquera outro usuario de instalacións de investigación de raios X.As tecnoloxías innovadoras dos científicos e enxeñeiros de APS subxacen no desenvolvemento de aceleradores e fontes de luz.Estes inclúen dispositivos de entrada que producen os raios X extremadamente brillantes apreciados polos investigadores, lentes que enfocan os raios X ata uns poucos nanómetros, instrumentos que maximizan a interacción dos raios X coa mostra obxecto de estudo e dispositivos que recollen e ensamblan X. - software ray.Xestiona grandes volumes de datos de estudos APS.
Esta investigación utilizou recursos da Advanced Photon Source, unha instalación de usuarios da DOE Office of Science xestionada polo Laboratorio Nacional de Argonne da DOE Office of Science baixo o contrato número DE-AC02-06CH11357.
O Laboratorio Nacional de Argonne comprométese a resolver problemas nacionais de ciencia e tecnoloxía urxentes.O Argonne National Laboratory, o primeiro laboratorio nacional dos Estados Unidos, realiza investigación científica básica e aplicada de vangarda en practicamente todas as disciplinas científicas.Os investigadores do Laboratorio Nacional de Argonne traballan en estreita colaboración con investigadores de centos de empresas, universidades e axencias federais, estatais e municipais para axudalos a resolver problemas específicos, avanzar no liderado científico dos Estados Unidos e construír un futuro mellor para a nación.Argonne ten empregados de máis de 60 nacionalidades e está xestionada por Argonne LLC en Chicago, parte da Oficina de Ciencia do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos.
A Oficina de Ciencia do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos é o maior financiador da investigación en ciencias físicas nos Estados Unidos e está a traballar para abordar algúns dos desafíos máis urxentes do noso tempo.Para obter máis información, visite https://energygy.gov/science.
Hora de publicación: 06-nov-2023