Trái đất là một hệ sinh thái phức tạp và vị trí của chúng ta trong đó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Từ sức khỏe của đất đến chất lượng không khí đến hành vi của thực vật và vi sinh vật, hiểu được thế giới tự nhiên của chúng ta và các cư dân khác của nó là rất quan trọng đối với sự sống còn của chúng ta. Khi khí hậu tiếp tục thay đổi, nghiên cứu môi trường và các hình thức cuộc sống đa dạng của nó sẽ chỉ trở nên quan trọng hơn.
Vào tháng 10 năm 2023, Nguồn Photon Advanced (APS), một cơ sở người dùng trong Văn phòng Khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE), sẽ chính thức khởi động một chương trình mới để mở rộng khả năng phân tích và nghiên cứu môi trường sinh học tại Các phòng thí nghiệm hàng đầu thế giới. Trường X-quang. Một công ty có tên Eberlight gần đây đã nhận được sự chấp thuận từ Chương trình Nghiên cứu Sinh học và Môi trường của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (BER). Mục tiêu là kết nối các nhà nghiên cứu thực hiện các thí nghiệm trong nhiệm vụ BER với các tài nguyên khoa học tia X hàng đầu thế giới của APS. Bằng cách mở rộng quyền truy cập vào các khả năng đa dạng của APS, các nhà tư tưởng Eberlight hy vọng sẽ khám phá các phương pháp khoa học mới và thu hút các nhóm nghiên cứu liên ngành mới để khám phá những quan điểm mới về thế giới chúng ta đang sống.
Đây là một cơ hội để tạo ra một cái gì đó mới chưa tồn tại trong APS trước đây. � <"， ， ， ， ，" � <"， ， ， ， ，"Chúng tôi đang mở rộng quyền truy cập để cho phép nghiên cứu sinh học và môi trường nhiều hơn, và vì chương trình này rất mới, các nhà khoa học sẽ sử dụng cơ sở đang giúp chúng tôi phát triển nó.
Kể từ khi thành lập vào những năm 1990, APS đã trở thành một nhà lãnh đạo trong lĩnh vực tinh thể học đại phân tử của Hồi giáo trong nghiên cứu sinh học. Các nhà khoa học đang sử dụng công nghệ này để tìm hiểu thêm về các bệnh truyền nhiễm và virus để đặt nền tảng cho vắc -xin và phương pháp điều trị. APS bây giờ nhằm mục đích mở rộng thành công của nó cho các lĩnh vực khác của cuộc sống và khoa học môi trường.
Một vấn đề với sự mở rộng này là nhiều nhà khoa học sinh học và môi trường không biết về khả năng của APS để giúp họ thúc đẩy nghiên cứu của họ và không quen thuộc với quá trình tạo ra tia X sáng của một đối tượng. Tương tự như vậy, nhiều nhà khoa học không biết trong số nhiều trạm thử nghiệm APS, được gọi là chùm tia, là lựa chọn tốt nhất cho các thí nghiệm của họ, vì mỗi trạm được tối ưu hóa cho một khoa học và công nghệ cụ thể.
Michalska cho biết đây là nơi Eberlight phát huy tác dụng. Cô mô tả nó như một hệ sinh thái ảo được thiết kế để kết nối các nhà khoa học với các công nghệ phù hợp trên đường APS phù hợp. Các nhà nghiên cứu sẽ trình bày các đề xuất cho nhân viên Eberlight, những người sẽ giúp điều chỉnh thiết kế thử nghiệm với kênh chính xác để thực hiện nghiên cứu đề xuất. Bà cho biết sự đa dạng về khả năng của APS có nghĩa là Eberlight có thể có tác động trên nhiều lĩnh vực sinh học và khoa học môi trường.
Chúng tôi đang xem xét những gì các nhà nghiên cứu Ber đang nghiên cứu và làm thế nào chúng ta có thể bổ sung cho nghiên cứu đó, cô ấy nói. � <"其中一些研究人员从未使用过 aps 等同步加速器。 � <"其中一些研究人员从未使用过 aps 等同步加速器。Một số trong những nhà nghiên cứu này chưa bao giờ sử dụng synchrotron như APS.Họ tìm hiểu những công cụ nào có sẵn và những câu hỏi khoa học nào có thể được giải quyết tại các AP không thể thực hiện ở nơi khác. "
Đây là một cơ hội để xây dựng một cái gì đó mới chưa tồn tại trong APS trước đây. Chúng tôi đang mở rộng phạm vi nghiên cứu sinh học và môi trường, và vì đây là nghiên cứu mới, các nhà khoa học sẽ sử dụng cơ sở đang giúp chúng tôi phát triển dự án. - Caroline Michalska, Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne
Đối với khoa học cụ thể mà Eberlight sẽ thúc đẩy, Michalska cho biết nó sẽ bao gồm tất cả mọi thứ từ nghiên cứu đất đến các nhà máy đang phát triển, hình thành đám mây và nhiên liệu sinh học. Stefan Vogt, phó giám đốc của bộ phận Khoa học X-quang APS, đã thêm chu kỳ nước vào danh sách, lưu ý rằng thông tin này là rất quan trọng để hiểu rõ hơn về các điều kiện khí hậu thay đổi.
Chúng tôi đang nghiên cứu các câu hỏi liên quan đến khoa học khí hậu và chúng tôi cần tiếp tục nghiên cứu chúng, theo ông Vogt. � <"我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。" � <"我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。"Chúng ta cần hiểu làm thế nào để chống lại hậu quả sinh thái sâu sắc của biến đổi khí hậu.
Trong khi Eberlight chính thức ra mắt vào tháng 10, APS sẽ duy trì sự gián đoạn kéo dài một năm như là một phần của việc nâng cấp cơ sở toàn diện. Trong thời gian này, nhóm sẽ làm việc để nghiên cứu và phát triển một hệ thống lấy mẫu sinh học và môi trường, phát triển cơ sở dữ liệu và tiến hành tiếp cận chương trình.
Khi APS trực tuyến trở lại vào năm 2024, khả năng của nó sẽ được mở rộng đáng kể. Nhóm Eberlight sẽ tham gia vào các thỏa thuận dài hạn với 13 kênh APS đại diện cho một loạt các công nghệ. Các nhà khoa học làm việc thông qua Eberlight cũng sẽ có quyền truy cập vào các tài nguyên argonne, chẳng hạn như cơ sở điện toán Argonne, nơi có Văn phòng Siêu máy khoa học và siêu máy tính phòng thí nghiệm DOE, và Trung tâm đặc tính protein tiên tiến, trong đó protein được kết tinh và chuẩn bị cho Phân tích.
Khi chương trình phát triển, nó sẽ tận dụng các kết nối với các cơ sở người dùng khoa học DOE khác, như Phòng thí nghiệm Khoa học Phân tử Môi trường của Phòng thí nghiệm Môi trường Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương và Viện bộ gen chung tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley.
Zou Finfrock, một thành viên của nhóm Eberlight cho biết, phải mất một ngôi làng để nuôi dạy một đứa trẻ, nhưng phải mất một ngôi làng lớn hơn để giải quyết một vấn đề khoa học. � <"我喜欢 eblight 的多面性 ， ， � <"我喜欢 eblight 的多面性 ， ，Tôi yêu bản chất nhiều mặt của Eberlight khi nó cố gắng tạo ra một nền tảng tích hợp nhằm thúc đẩy nghiên cứu khoa học vào các hệ thống sinh học, trên cạn và sinh thái.Nghe có vẻ đơn giản, nhưng quy mô và tác động tiềm năng là rất lớn. "
Ý tưởng cho Eberlight đã được thực hiện nhiều năm, theo Ken Kemner, một nhà vật lý cao cấp và lãnh đạo nhóm tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne. Kemner đã làm việc tại APS trong 27 năm của phòng thí nghiệm, phần lớn ông đã dành để kết nối các nhà nghiên cứu môi trường với các nguồn lực của tổ chức. Bây giờ Eberlight sẽ tiếp tục công việc này ở quy mô lớn hơn, ông nói. Ông mong muốn được nhìn thấy những đột phá mới sẽ được thực hiện thông qua nghiên cứu về khí nhà kính, hệ sinh thái đất ngập nước và sự tương tác của thực vật và vi sinh vật với đất và trầm tích.
Chìa khóa cho thành công của Eberlight, theo Kemner, là đào tạo các nhà khoa học synchrotron, cũng như các nhà khoa học sinh học và môi trường.
Bạn phải đào tạo các bác sĩ X quang để hiểu rõ hơn về các vấn đề khoa học môi trường và điều chỉnh công nghệ để giải quyết các vấn đề nghiên cứu môi trường tốt hơn, ông nói. � < � <Bạn cũng cần giáo dục các nhà khoa học môi trường về cách các nguồn ánh sáng tốt trong việc giải quyết những vấn đề này.Điều này được thực hiện để giảm các rào cản để thu hút chúng. "
Laurent Chapon, phó giám đốc Phòng thí nghiệm Khoa học Photon và Giám đốc APS, cho biết kế hoạch mới có nghĩa là dân chủ hóa quyền truy cập vào APS và các khả năng của nó.
Kế hoạch này gửi một thông điệp quan trọng rằng APS là một nguồn tài nguyên quan trọng cho quốc gia, có khả năng phát triển các chương trình giúp giải quyết các vấn đề cấp bách, trong trường hợp này là các vấn đề môi trường và sinh học, ông Chap Chapon nói. � <Hồi 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。 � <Hồi 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。Cấm Eberlight sẽ cung cấp một giải pháp toàn diện cho các nhà khoa học tìm cách giải quyết các vấn đề khoa học đời sống có liên quan thực tế.
Tôi hy vọng rằng bất kể những thách thức lớn mà các nhà khoa học phải đối mặt, APS có thể giúp họ, cô nói. � <"这些挑战影响着我们每个人。" � <"这些挑战影响着我们每个人。"Những vấn đề này ảnh hưởng đến tất cả chúng ta.
Cơ sở điện toán lãnh đạo Argonne cung cấp cho cộng đồng khoa học và kỹ thuật các khả năng siêu máy tính để thúc đẩy khám phá và hiểu biết cơ bản trên một loạt các ngành học. Được hỗ trợ bởi Chương trình Nghiên cứu Điện toán khoa học tiên tiến (DOE) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, ALCF là một trong hai trung tâm điện toán DOE hàng đầu dành riêng cho khoa học mở.
Văn phòng Bộ Khoa học Photon (APS) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne là một trong những nguồn tia X năng suất cao nhất trên thế giới. APS cung cấp tia X độ sáng cao cho một nhóm các nhà nghiên cứu đa dạng về khoa học vật liệu, hóa học, vật lý vật chất ngưng tụ, khoa học cuộc sống và môi trường và nghiên cứu ứng dụng. Những tia X này là lý tưởng để nghiên cứu vật liệu và cấu trúc sinh học; phân phối các yếu tố; Các trạng thái hóa học, từ tính và điện tử; Cũng như một loạt các hệ thống kỹ thuật quan trọng về công nghệ, từ pin đến vòi phun, là nền tảng cho sự phát triển kinh tế, công nghệ và kinh tế của quốc gia chúng ta. và cơ sở của hạnh phúc vật chất. Mỗi năm, hơn 5.000 nhà nghiên cứu sử dụng APS để tạo ra hơn 2.000 ấn phẩm, nêu chi tiết các khám phá quan trọng và giải quyết các cấu trúc protein sinh học quan trọng hơn bất kỳ người dùng nào khác của các cơ sở nghiên cứu tia X. Các công nghệ sáng tạo của các nhà khoa học và kỹ sư APS làm cơ sở cho sự phát triển của máy gia tốc và các nguồn ánh sáng. Chúng bao gồm các thiết bị đầu vào tạo ra các tia X cực kỳ sáng được đánh giá cao bởi các nhà nghiên cứu, các ống kính tập trung tia X xuống một vài nanomet, các công cụ tối đa hóa sự tương tác của tia X với mẫu được nghiên cứu và các thiết bị thu thập và lắp ráp X -Ray phần mềm. Quản lý khối lượng lớn dữ liệu từ các nghiên cứu APS.
Nghiên cứu này đã sử dụng các nguồn lực từ Nguồn Photon Advanced, một cơ sở người dùng khoa học DOE được quản lý bởi Văn phòng Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne của DOE theo Hợp đồng số DE-AC02-06CH11357.
Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne cam kết giải quyết các vấn đề khoa học và công nghệ quốc gia cấp bách. Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, phòng thí nghiệm quốc gia đầu tiên ở Hoa Kỳ, tiến hành nghiên cứu khoa học cơ bản và ứng dụng tiên tiến trong hầu hết mọi ngành khoa học. Các nhà nghiên cứu phòng thí nghiệm quốc gia Argonne làm việc chặt chẽ với các nhà nghiên cứu từ hàng trăm công ty, trường đại học và các cơ quan liên bang, tiểu bang và thành phố để giúp họ giải quyết các vấn đề cụ thể, thúc đẩy sự lãnh đạo khoa học của Hoa Kỳ và xây dựng một tương lai tốt hơn cho quốc gia. Argonne có nhân viên của hơn 60 quốc tịch và được quản lý bởi Argonne LLC tại Chicago, một phần của Văn phòng Khoa học của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
Văn phòng Khoa học của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ là nhà tài trợ lớn nhất của nghiên cứu khoa học vật lý ở Hoa Kỳ và đang làm việc để giải quyết một số thách thức cấp bách nhất của thời đại chúng ta. Để biết thêm thông tin, hãy truy cập https: // năng lượng gy .gov/khoa học.
Thời gian đăng: Nov-06-2023