La terra è un ecosistema complesso e il nostro posto in esso dipende da molti fattori diversi. Dalla salute del suolo alla qualità dell'aria al comportamento di piante e microrganismi, comprendere il nostro mondo naturale e gli altri suoi abitanti è fondamentale per la nostra sopravvivenza. Man mano che il clima continua a cambiare, lo studio dell'ambiente e le sue diverse forme di vita diventerà solo più importante.
Nell'ottobre 2023, The Advanced Photon Source (APS), una struttura utente all'interno dell'Ufficio delle scienze del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) Argonne National Laboratory, lancerà ufficialmente un nuovo programma per espandere le capacità di ricerca e analisi biologica e ambientale presso il I principali laboratori mondiali. Campo a raggi X. Una società chiamata Eberlight ha recentemente ricevuto l'approvazione dal programma di ricerca biologica e ambientale del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. L'obiettivo è collegare i ricercatori che conducono esperimenti sulla missione BER con le risorse scientifiche a raggi X leader di APS. Espandendo l'accesso alle diverse capacità degli AP, i pensatori di Eberlight sperano di scoprire nuovi metodi scientifici e attrarre nuovi team interdisciplinari di ricercatori per esplorare nuove prospettive sul mondo in cui viviamo.
"Questa è un'opportunità per creare qualcosa di nuovo che non è mai esistito in APS", ha dichiarato la cristallogista della proteina nazionale di Argonne Caroline Michalska, che sta guidando il lavoro su 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。 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。 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 因 因"Stiamo ampliando l'accesso per consentire una ricerca più biologica e ambientale e, poiché il programma è così nuovo, gli scienziati che useranno la struttura ci stanno aiutando a svilupparla".
Sin dalla sua fondazione negli anni '90, APS è stato leader nel campo della "cristallografia macromolecolare" nella ricerca biologica. Gli scienziati stanno usando questa tecnologia per saperne di più sulle malattie infettive e sui virus per gettare le basi per vaccini e trattamenti. APS ora mira a estendere il suo successo ad altre aree della vita e delle scienze ambientali.
Un problema con questa espansione è che molti scienziati biologici e ambientali non sono consapevoli delle capacità degli AP per aiutarli a far avanzare le loro ricerche e non hanno familiarità con il processo di produzione di raggi X brillanti di un oggetto. Allo stesso modo, molti scienziati non sanno quale delle molte stazioni sperimentali dell'APS, chiamate Beamline, è la scelta migliore per i loro esperimenti, poiché ogni stazione è ottimizzata per una scienza e una tecnologia specifiche.
Michalska ha detto che è qui che entra in gioco Eberlight. Lo ha descritto come un ecosistema virtuale progettato per collegare gli scienziati con le giuste tecnologie sul percorso APS giusto. I ricercatori presenteranno proposte allo staff di Eberlight che aiuteranno ad allineare la progettazione sperimentale con il canale corretto per condurre lo studio proposto. Ha detto che la diversità delle capacità di APS significa che Eberlight potrebbe avere un impatto su più aree di biologia e scienze ambientali.
"Stiamo esaminando ciò che i ricercatori BER stanno studiando e come possiamo integrare quella ricerca", ha detto. 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。“Alcuni di questi ricercatori non hanno mai usato un sincrotrone come APS.Imparano quali strumenti sono disponibili e quali domande scientifiche possono essere affrontate su AP che non possono essere fatte altrove. "
“Questa è un'opportunità per costruire qualcosa di nuovo che non esisteva prima in APS. Stiamo espandendo l'ambito della ricerca biologica e ambientale e, poiché si tratta di una nuova ricerca, gli scienziati che useranno la struttura ci stanno aiutando a sviluppare il progetto. - Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
Per quanto riguarda la scienza specifica che Eberlight promuoverà, Michalska ha affermato che includerà tutto, dalla ricerca sul suolo alle piante in crescita, alla formazione di nuvole e ai biocarburanti. Stefan Vogt, vicedirettore della divisione scientifica X-Ray APS, ha aggiunto il ciclo dell'acqua all'elenco, rilevando che queste informazioni sono fondamentali per comprendere meglio le mutevoli condizioni climatiche.
"Stiamo studiando domande relative alla scienza del clima e dobbiamo continuare a studiarle", ha detto 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。""Dobbiamo capire come combattere le profonde conseguenze ecologiche dei cambiamenti climatici".
Mentre Eberlight è stato lanciato ufficialmente ad ottobre, APS rimarrà in pausa di un anno nell'ambito di un aggiornamento completo delle strutture. Durante questo periodo, il team lavorerà per ricercare e sviluppare un sistema di campionamento biologico e ambientale, sviluppare database e condurre sensibilizzazione per il programma.
Quando gli AP tornano online nel 2024, le sue capacità saranno significativamente ampliate. Il team Eberlight entrerà in accordi a lungo termine con 13 canali APS che rappresentano una vasta gamma di tecnologie. Gli scienziati che lavorano attraverso Eberlight avranno anche accesso alle risorse di Argonne, come la struttura di computing di Argonne, in cui si trovano i supercomputer DOE Office of Science Office of Science analisi.
Man mano che il programma si evolve, sfrutterà le connessioni con altre strutture per utenti dell'Ufficio delle scienze, come il Pacific Northwest National Laboratory Molecular Sciences Laboratory e il Joint Genome Institute presso Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Ci vuole un villaggio per crescere un bambino, ma ci vuole un villaggio ancora più grande per risolvere un problema scientifico", ha detto il fisico di Argonne Zou Finfrock, un membro del team 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。“Adoro la natura sfaccettata di Eberlight mentre si sforza di creare una piattaforma integrata che fa avanzare la ricerca scientifica sui sistemi biologici, terrestri ed ecologici.Sembra semplice, ma la scala e il potenziale impatto sono enormi. "
L'idea di Eberlight è stata in corso anni, secondo Ken Kemner, fisico senior e leader di gruppo presso il laboratorio nazionale di Argonne. Kemner ha lavorato presso APS per i 27 anni del laboratorio, molti dei quali ha trascorso collegando ricercatori ambientali alle risorse dell'istituzione. Ora Eberlight continuerà questo lavoro su una scala più ampia, ha detto. Non vede l'ora di vedere quali nuove scoperte saranno fatte attraverso la ricerca sui gas serra, gli ecosistemi delle zone umide e le interazioni di piante e microrganismi con suolo e sedimenti.
La chiave del successo di Eberlight, secondo Kemner, è la formazione degli scienziati del sincrotrone, nonché degli scienziati biologici e ambientali.
"Devi formare i radiologi per comprendere meglio i problemi di scienze ambientali e adattare la tecnologia per risolvere meglio i problemi di ricerca ambientale", ha affermato. 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。“Devi anche educare gli scienziati ambientali su quanto siano buone fonti di luce nel risolvere questi problemi.Questo viene fatto per ridurre le barriere per attirarli. "
Laurent Chapon, vicedirettore del Photon Science Laboratory e direttore dell'APS, ha affermato che il nuovo piano significa democratizzare l'accesso agli AP e le sue capacità.
"Questo piano invia un messaggio importante secondo cui APS è una risorsa critica per la nazione, in grado di sviluppare programmi che aiutano a risolvere i problemi di pressione, in questo caso problemi ambientali e biologici", ha affermato 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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 fornirà una soluzione completa per gli scienziati che cercano di risolvere i problemi di scienze della vita di rilevanza pratica".
"Spero che, indipendentemente dalle grandi sfide che gli scienziati affrontano, gli AP possano aiutarli", ha detto. 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。""Questi problemi colpiscono tutti noi".
La struttura computing di Leadership di Argonne fornisce alla comunità scientifica e ingegneristica con capacità di supercomputer per far avanzare la scoperta e la comprensione fondamentali in una vasta gamma di discipline. Supportato dal programma ASCR (ASCR) Advanced Scientific Computing Research) Advanced Scientific Research), ALCF è uno dei due principali centri di calcolo DOE dedicati alla scienza aperta.
La fonte di fotoni avanzate (APS) del Dipartimento di Energia degli Stati Uniti presso l'Argonne National Laboratory è una delle fonti a raggi X più produttive al mondo. APS fornisce radiografie ad alta luminosità a un gruppo diversificato di ricercatori in scienze dei materiali, chimica, fisica della materia condensata, scienze della vita e dell'ambiente e della ricerca applicata. Questi raggi X sono ideali per studiare materiali e strutture biologiche; distribuzione di elementi; stati chimici, magnetici ed elettronici; Oltre a una serie di sistemi di ingegneria tecnologicamente importanti, dalle batterie agli ugelli di iniezione, che sono fondamentali per lo sviluppo economico, tecnologico ed economico della nostra nazione. e la base del benessere materiale. Ogni anno, oltre 5.000 ricercatori utilizzano AP per produrre oltre 2.000 pubblicazioni, dettagliando importanti scoperte e risolvendo strutture proteiche biologiche più importanti rispetto a qualsiasi altro utente delle strutture di ricerca a raggi X. Le tecnologie innovative di scienziati e ingegneri APS sono alla base dello sviluppo di acceleratori e fonti di luce. Questi includono dispositivi di input che producono i raggi X estremamente luminosi apprezzati da ricercatori, obiettivi che focalizzano i raggi X fino a pochi nanometri, strumenti che massimizzano l'interazione dei raggi X con il campione in studio e dispositivi che raccolgono e assemblano x -Il software. Gestisci grandi volumi di dati da studi APS.
Questa ricerca ha utilizzato le risorse della fonte avanzata di Photon, una struttura per utenti dell'ufficio di scienze DOE gestito dall'Argonne National Laboratory di DOE Office of Science ai sensi del contratto n. DE-AC02-06CH11357.
Argonne National Laboratory si impegna a risolvere i problemi di scienza e tecnologia nazionali urgenti. Argonne National Laboratory, il primo laboratorio nazionale negli Stati Uniti, conduce ricerche scientifiche di base e applicata all'avanguardia praticamente in ogni disciplina scientifica. I ricercatori di Argonne National Laboratory lavorano a stretto contatto con i ricercatori di centinaia di aziende, università e agenzie federali, statali e municipali per aiutarli a risolvere problemi specifici, far avanzare la leadership scientifica degli Stati Uniti e costruire un futuro migliore per la nazione. Argonne ha dipendenti di oltre 60 nazionalità ed è gestito da Argonne LLC a Chicago, parte dell'Ufficio di scienze del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.
L'Ufficio di scienze del Dipartimento di Energia degli Stati Uniti è il più grande finanziatore della ricerca sulle scienze fisiche negli Stati Uniti e sta lavorando per affrontare alcune delle sfide più urgenti del nostro tempo. Per ulteriori informazioni, visitare https: // energy gy .gov/science.
Tempo post: nov-06-2023