La Terra és un ecosistema complex i el nostre lloc en ell depèn de molts factors diferents.Des de la salut del sòl fins a la qualitat de l'aire i el comportament de les plantes i els microorganismes, entendre el nostre món natural i els seus altres habitants és fonamental per a la nostra pròpia supervivència.A mesura que el clima segueixi canviant, l'estudi del medi ambient i les seves diverses formes de vida només serà més important.
L'octubre de 2023, Advanced Photon Source (APS), una instal·lació d'usuari de l'Oficina de Ciència del Laboratori Nacional Argonne del Departament d'Energia (DOE) dels EUA, llançarà oficialment un nou programa per ampliar les capacitats d'anàlisi i investigació biològica i ambiental al laboratoris líders del món.Camp de raigs X.Una empresa anomenada eBERlight va rebre recentment l'aprovació del programa d'investigació biològica i ambiental (BER) del Departament d'Energia dels EUA.L'objectiu és connectar els investigadors que realitzen experiments sobre la missió BER amb els recursos científics de raigs X d'APS líders mundials.En ampliar l'accés a les diverses capacitats d'APS, els pensadors d'eBERlight esperen descobrir nous mètodes científics i atraure nous equips interdisciplinaris d'investigadors per explorar noves perspectives sobre el món en què vivim.
"Aquesta és una oportunitat per crear quelcom nou que abans no existia a APS", va dir Caroline Michalska, cristal·logista de proteïnes del Laboratori Nacional d'Argonne, que dirigeix el treball sobre 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，并且由于并帔由于蒥昭殡应更多的生物和环境研究，并且由于蒥昭殡围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更多的生物和环境研究，并且由于蒥昭"Estem ampliant l'accés per permetre més investigació biològica i ambiental, i com que el programa és tan nou, els científics que utilitzaran la instal·lació ens ajuden a desenvolupar-lo".
Des de la seva fundació a la dècada de 1990, APS ha estat líder en el camp de la "cristal·lografia macromolecular" en investigació biològica.Els científics estan utilitzant aquesta tecnologia per aprendre més sobre les malalties infeccioses i els virus per establir les bases per a vacunes i tractaments.APS ara pretén estendre el seu èxit a altres àrees de la ciència de la vida i del medi ambient.
Un dels problemes d'aquesta expansió és que molts científics biològics i ambientals desconeixen les capacitats de l'APS per ajudar-los a avançar en la seva investigació i no estan familiaritzats amb el procés de producció de raigs X brillants d'un objecte.Així mateix, molts científics no saben quina de les moltes estacions experimentals APS, anomenades línies de llum, és la millor opció per als seus experiments, ja que cada estació està optimitzada per a una ciència i una tecnologia concretes.
Michalska va dir que aquí és on entra en joc eBERlight.El va descriure com un ecosistema virtual dissenyat per connectar els científics amb les tecnologies adequades en el camí correcte d'APS.Els investigadors presentaran propostes al personal d'eBERlight que ajudarà a alinear el disseny experimental amb el canal correcte per dur a terme l'estudi proposat.Va dir que la diversitat de les capacitats d'APS significava que eBERlight podria tenir un impacte en múltiples àrees de la biologia i la ciència ambiental.
"Estem mirant què estan estudiant els investigadors del BER i com podem complementar aquesta investigació", va dir. 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。"Alguns d'aquests investigadors no han utilitzat mai un sincrotró com l'APS.Aprenen quines eines estan disponibles i quines qüestions científiques es poden abordar a APS que no es poden fer en altres llocs.”
"Aquesta és una oportunitat per construir quelcom nou que no existia abans a APS.Estem ampliant l'abast de la investigació biològica i ambiental, i com que es tracta d'una investigació nova, els científics que utilitzaran les instal·lacions ens ajuden a desenvolupar el projecte.— Caroline Michalska, Laboratori Nacional d'Argonne
Pel que fa a la ciència específica que promourà eBERlight, Michalska va dir que inclourà tot, des de la investigació del sòl fins al cultiu de plantes, la formació de núvols i els biocombustibles.Stefan Vogt, director adjunt de la divisió de ciències de raigs X de l'APS, va afegir el cicle de l'aigua a la llista, assenyalant que aquesta informació és fonamental per entendre millor les condicions climàtiques canviants.
"Estem estudiant qüestions relacionades amb la ciència del clima i hem de continuar estudiant-les", va dir 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。”"Hem d'entendre com combatre les profundes conseqüències ecològiques del canvi climàtic".
Tot i que eBERlight es va llançar oficialment a l'octubre, APS romandrà en una pausa d'un any com a part d'una actualització integral de les instal·lacions.Durant aquest temps, l'equip treballarà per investigar i desenvolupar un sistema de mostreig biològic i ambiental, desenvolupar bases de dades i dur a terme la divulgació del programa.
Quan APS torni a estar en línia el 2024, les seves capacitats s'ampliaran significativament.L'equip d'eBERlight concertarà acords a llarg termini amb 13 canals APS que representen una àmplia gamma de tecnologies.Els científics que treballen a través d'eBERlight també tindran accés als recursos d'Argonne, com ara l'Argonne Computing Facility, on es troben els superordinadors de l'Oficina Científica del DOE i els superordinadors de laboratori, i el Centre per a la Caracterització Avançada de Proteïnes, on les proteïnes es cristal·litzen i es preparen per anàlisi.
A mesura que el programa evolucioni, aprofitarà les connexions amb altres instal·lacions d'usuaris de l'Oficina de Ciència del DOE, com ara el Laboratori de Ciències Moleculars Ambientals del Pacific Northwest National Laboratory i el Joint Genome Institute del Lawrence Berkeley National Laboratory.
"Es necessita un poble per criar un nen, però es necessita un poble encara més gran per resoldre un problema científic", va dir el físic d'Argonne Zou Finfrock, membre de l'equip 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。"M'encanta la naturalesa polifacètica d'eBERlight, ja que s'esforça per crear una plataforma integrada que avança la investigació científica en sistemes biològics, terrestres i ecològics.Sembla senzill, però l'escala i l'impacte potencial són enormes.”
La idea d'eBERlight s'ha fet anys, segons Ken Kemner, físic sènior i líder del grup del Laboratori Nacional d'Argonne.Kemner va treballar a APS durant els 27 anys del laboratori, gran part dels quals va dedicar a connectar els investigadors ambientals amb els recursos de la institució.Ara eBERlight continuarà aquest treball a una escala més gran, va dir.Està desitjant veure quins nous avenços es faran mitjançant la investigació sobre gasos d'efecte hivernacle, ecosistemes d'aiguamolls i les interaccions de plantes i microorganismes amb el sòl i els sediments.
La clau de l'èxit d'eBERlight, segons Kemner, és la formació de científics de sincrotró, així com de científics biològics i ambientals.
"Has de formar radiòlegs per entendre millor els problemes de la ciència ambiental i adaptar la tecnologia per resoldre millor els problemes d'investigació ambiental", va dir. 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。"També heu d'educar els científics ambientals sobre com de bones són les fonts de llum per resoldre aquests problemes.Això es fa per tal de reduir les barreres per atraure'ls.”
Laurent Chapon, director adjunt del Photon Science Laboratory i director d'APS, va dir que el nou pla significa democratitzar l'accés a APS i les seves capacitats.
"Aquest pla envia un missatge important que APS és un recurs crític per a la nació, capaç de desenvolupar programes que ajudin a resoldre problemes urgents, en aquest cas problemes ambientals i biològics", va dir 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 proporcionarà una solució integral per als científics que busquen resoldre problemes de ciències de la vida de rellevància pràctica".
"Espero que, independentment dels grans reptes als quals s'enfronten els científics, APS els pugui ajudar", va dir. 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。”"Aquests problemes ens afecten a tots".
L'Argonne Leadership Computing Facility ofereix a la comunitat científica i d'enginyeria capacitats de supercomputació per avançar en el descobriment i la comprensió fonamentals en una àmplia gamma de disciplines.Amb el suport del programa Advanced Scientific Computing Research (ASCR) del Departament d'Energia dels EUA (DOE), ALCF és un dels dos centres informàtics líders del DOE dedicats a la ciència oberta.
La font avançada de fotons (APS) de l'Oficina de Ciència del Departament d'Energia dels EUA al Laboratori Nacional d'Argonne és una de les fonts de raigs X més productives del món.APS proporciona raigs X d'alta brillantor a un grup divers d'investigadors en ciències dels materials, química, física de la matèria condensada, ciències de la vida i del medi ambient i investigació aplicada.Aquests raigs X són ideals per estudiar materials i estructures biològiques;distribució d'elements;estats químics, magnètics i electrònics;així com una gamma de sistemes d'enginyeria tecnològicament importants, des de bateries fins a broquets d'injecció, que són fonamentals per al desenvolupament econòmic, tecnològic i econòmic del nostre país.i La base del benestar material.Cada any, més de 5.000 investigadors utilitzen APS per produir més de 2.000 publicacions, detallant descobriments importants i resolent estructures de proteïnes biològiques més importants que qualsevol altre usuari d'instal·lacions de recerca de raigs X.Les tecnologies innovadores dels científics i enginyers d'APS són la base del desenvolupament d'acceleradors i fonts de llum.Aquests inclouen dispositius d'entrada que produeixen els raigs X extremadament brillants apreciats pels investigadors, lents que enfocan els raigs X fins a uns pocs nanòmetres, instruments que maximitzen la interacció dels raigs X amb la mostra objecte d'estudi i dispositius que recullen i munten X. - programari ray.Gestioneu grans volums de dades dels estudis APS.
Aquesta investigació va utilitzar recursos de l'Advanced Photon Source, una instal·lació d'usuaris de l'Oficina de Ciència del DOE gestionada pel Laboratori Nacional d'Argonne de l'Oficina de Ciència del DOE amb el contracte núm. DE-AC02-06CH11357.
El Laboratori Nacional d'Argonne es compromet a resoldre problemes urgents de ciència i tecnologia nacionals.Argonne National Laboratory, el primer laboratori nacional dels Estats Units, duu a terme investigacions científiques bàsiques i aplicades d'avantguarda en pràcticament totes les disciplines científiques.Els investigadors del Laboratori Nacional d'Argonne treballen estretament amb investigadors de centenars d'empreses, universitats i agències federals, estatals i municipals per ajudar-los a resoldre problemes específics, avançar en el lideratge científic dels EUA i construir un futur millor per a la nació.Argonne té empleats de més de 60 nacionalitats i està gestionat per Argonne LLC a Chicago, part de l'Oficina de Ciència del Departament d'Energia dels EUA.
L'Oficina de Ciència del Departament d'Energia dels Estats Units és el principal finançador de la investigació en ciències físiques als Estats Units i està treballant per abordar alguns dels reptes més urgents del nostre temps.Per obtenir més informació, visiteu https://energygy.gov/science.
Hora de publicació: 06-nov-2023