Երկիրը բարդ էկոհամակարգ է, և մեր տեղը դրանում կախված է բազմաթիվ տարբեր գործոններից:Հողի առողջությունից մինչև օդի որակը մինչև բույսերի և միկրոօրգանիզմների վարքագիծը, մեր բնական աշխարհը և նրա մյուս բնակիչներին հասկանալը կարևոր է մեր գոյատևման համար:Քանի որ կլիման շարունակում է փոխվել, շրջակա միջավայրի և նրա կյանքի բազմազան ձևերի ուսումնասիրությունը միայն ավելի կարևոր կդառնա:
2023 թվականի հոկտեմբերին Advanced Photon Source-ը (APS)՝ ԱՄՆ Էներգետիկայի դեպարտամենտի (DOE) Argonne ազգային լաբորատորիայի գիտության գրասենյակի օգտատերերի հաստատություն, պաշտոնապես կգործարկի նոր ծրագիր՝ ընդլայնելու կենսաբանական և բնապահպանական հետազոտությունների և վերլուծության հնարավորությունները: աշխարհի առաջատար լաբորատորիաները։Ռենտգենյան դաշտ.Վերջերս eBERlight կոչվող ընկերությունը հավանություն է ստացել ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարության կենսաբանական և շրջակա միջավայրի հետազոտությունների (BER) ծրագրից:Նպատակն է կապել BER առաքելության վրա փորձեր կատարող հետազոտողներին APS-ի համաշխարհային ռենտգենյան գիտական ռեսուրսների հետ:Ընդլայնելով հասանելիությունը APS-ի բազմազան հնարավորություններին՝ eBERlight մտածողները հույս ունեն բացահայտել գիտական նոր մեթոդներ և ներգրավել հետազոտողների նոր միջառարկայական թիմեր՝ բացահայտելու նոր հեռանկարներ աշխարհի վերաբերյալ, որտեղ մենք ապրում ենք:
«Սա հնարավորություն է ստեղծելու մի նոր բան, որը նախկինում գոյություն չի ունեցել APS-ում», - ասում է Արգոնի ազգային լաբորատորիայի պրոտեինների բյուրեղաբան Կարոլին Միխալսկան, ով ղեկավարում է eBERlight-ի աշխատանքը: 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，并且由于该生物和环境研究，并且由于该"«Մենք ընդլայնում ենք հասանելիությունը՝ հնարավորություն տալու ավելի շատ կենսաբանական և բնապահպանական հետազոտություններ, և քանի որ ծրագիրը շատ նոր է, գիտնականները, ովքեր կօգտագործեն հաստատությունը, օգնում են մեզ զարգացնել այն»:
1990-ական թվականներին իր հիմնադրումից ի վեր APS-ն առաջատար է եղել կենսաբանական հետազոտությունների «մակրոմոլեկուլային բյուրեղագրության» ոլորտում:Գիտնականներն օգտագործում են այս տեխնոլոգիան վարակիչ հիվանդությունների և վիրուսների մասին ավելին իմանալու համար՝ հիմք դնելով պատվաստանյութերի և բուժման համար:APS-ն այժմ նպատակ ունի ընդլայնել իր հաջողությունը կյանքի և բնապահպանական գիտության այլ ոլորտներում:
Այս ընդլայնման խնդիրն այն է, որ շատ կենսաբանական և բնապահպանական գիտնականներ չգիտեն APS-ի հնարավորությունները՝ օգնելու նրանց առաջ տանել իրենց հետազոտությունները և ծանոթ չեն օբյեկտի պայծառ ռենտգենյան ճառագայթների ստեղծման գործընթացին:Նմանապես, շատ գիտնականներ չգիտեն, թե APS-ի բազմաթիվ փորձարարական կայաններից, որոնք կոչվում են beamlines, որն է լավագույն ընտրությունն իրենց փորձերի համար, քանի որ յուրաքանչյուր կայան օպտիմիզացված է որոշակի գիտության և տեխնոլոգիայի համար:
Միխալսկան ասաց, որ այստեղ է, որտեղ eBERlight-ը գործում է:Նա նկարագրեց այն որպես վիրտուալ էկոհամակարգ, որը նախատեսված է գիտնականներին կապելու ճիշտ տեխնոլոգիաների հետ ճիշտ APS ուղու վրա:Հետազոտողները առաջարկներ կներկայացնեն eBERlight-ի աշխատակիցներին, որոնք կօգնեն համապատասխանեցնել փորձարարական դիզայնը ճիշտ ալիքի հետ՝ առաջարկվող ուսումնասիրությունն իրականացնելու համար:Նա ասաց, որ APS-ի հնարավորությունների բազմազանությունը նշանակում է, որ eBERlight-ը կարող է ազդեցություն ունենալ կենսաբանության և բնապահպանական գիտության բազմաթիվ ոլորտներում:
«Մենք նայում ենք, թե ինչ են ուսումնասիրում BER հետազոտողները և ինչպես կարող ենք լրացնել այդ հետազոտությունը», - ասաց նա: 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。«Այս հետազոտողներից ոմանք երբեք չեն օգտագործել APS-ի նման սինքրոտրոն:Նրանք սովորում են, թե ինչ գործիքներ կան և ինչ գիտական հարցեր կարելի է լուծել APS-ում, որոնք հնարավոր չէ անել այլուր:»
«Սա հնարավորություն է կառուցելու մի նոր բան, որը նախկինում չի եղել APS-ում:Մենք ընդլայնում ենք կենսաբանական և բնապահպանական հետազոտությունների շրջանակը, և քանի որ սա նոր հետազոտություն է, գիտնականները, ովքեր կօգտագործեն հաստատությունը, օգնում են մեզ զարգացնել նախագիծը:— Caroline Michalska, Argonne ազգային լաբորատորիա
Ինչ վերաբերում է կոնկրետ գիտությանը, որը խթանելու է eBERlight-ը, Միխալսկան ասաց, որ այն կներառի ամեն ինչ՝ հողի հետազոտությունից մինչև բույսերի աճեցում, ամպերի ձևավորում և կենսավառելիք:Ստեֆան Ֆոգտը, APS-ի ռենտգենագիտության բաժնի փոխտնօրենը, ավելացրել է ջրի ցիկլը ցուցակում՝ նշելով, որ այս տեղեկատվությունը չափազանց կարևոր է փոփոխվող կլիմայական պայմանները ավելի լավ հասկանալու համար:
«Մենք ուսումնասիրում ենք կլիմայական գիտության հետ կապված հարցեր, և մենք պետք է շարունակենք ուսումնասիրել դրանք», - ասաց Ֆոգտը: 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。"«Մենք պետք է հասկանանք, թե ինչպես պայքարել կլիմայի փոփոխության խորը էկոլոգիական հետեւանքների դեմ»:
Թեև eBERlight-ը պաշտոնապես գործարկվել է հոկտեմբերին, APS-ը կմնա մեկ տարվա ընդմիջում՝ որպես համալիրի համապարփակ արդիականացման մաս:Այս ընթացքում թիմը կաշխատի կենսաբանական և բնապահպանական նմուշառման համակարգ հետազոտելու և մշակելու, տվյալների բազաների մշակման և ծրագրի համար իրազեկում իրականացնելու ուղղությամբ:
Երբ 2024-ին APS-ը նորից հայտնվի առցանց, նրա հնարավորությունները զգալիորեն կընդլայնվեն:eBERlight թիմը երկարաժամկետ պայմանագրեր կկնքի 13 APS ալիքների հետ, որոնք ներկայացնում են տեխնոլոգիաների լայն շրջանակ:eBERlight-ի միջոցով աշխատող գիտնականներին հասանելի կլինեն նաև Argonne-ի ռեսուրսները, ինչպիսիք են Argonne Computing Facility-ը, որտեղ գտնվում են DOE of Science Office of Science գերհամակարգիչները և լաբորատոր գերհամակարգիչները, և Protein Advanced Characterization Center, որտեղ սպիտակուցները բյուրեղացվում և պատրաստվում են: վերլուծություն.
Քանի որ ծրագիրը զարգանում է, այն կխթանի կապերը DOE-ի գիտության գրասենյակի օգտագործողների այլ օբյեկտների հետ, ինչպիսիք են Խաղաղօվկիանոսյան հյուսիսարևմտյան ազգային լաբորատորիայի շրջակա միջավայրի մոլեկուլային գիտությունների լաբորատորիան և Լոուրենս Բերքլիի ազգային լաբորատորիայի համատեղ գենոմի ինստիտուտը:
«Երեխա մեծացնելու համար գյուղ է պետք, բայց գիտական խնդիր լուծելու համար ավելի մեծ գյուղ է պետք», - ասում է Արգոնցի ֆիզիկոս Զոու Ֆինֆրոքը, eBERlight թիմի անդամ: â�<«我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促迃跨生物、因为它致力于建立一个综合平台，促迃跨生物、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，促迃跨生物、因为它致力于建立一个综合平台，促迃跨生物、科学探索.«Ես սիրում եմ eBERlight-ի բազմակողմանի բնույթը, քանի որ այն ձգտում է ստեղծել ինտեգրված հարթակ, որը զարգացնում է գիտական հետազոտությունները կենսաբանական, ցամաքային և էկոլոգիական համակարգերում:Դա պարզ է թվում, բայց մասշտաբը և հնարավոր ազդեցությունը հսկայական են:»
Ըստ Քեն Քեմների՝ Argonne ազգային լաբորատորիայի ավագ ֆիզիկոս և խմբի ղեկավար, eBERlight-ի գաղափարը տարիներ շարունակ մշակվել է:Քեմներն աշխատել է APS-ում լաբորատորիայի 27 տարի, որի մեծ մասը նա ծախսել է շրջակա միջավայրի հետազոտողներին կապելով հաստատության ռեսուրսների հետ:Այժմ eBERlight-ը կշարունակի այս աշխատանքը ավելի մեծ մասշտաբով, ասաց նա։Նա անհամբեր սպասում է տեսնելու, թե ինչ նոր ձեռքբերումներ են կատարվելու ջերմոցային գազերի, խոնավ տարածքների էկոհամակարգերի և հողի և նստվածքի հետ բույսերի և միկրոօրգանիզմների փոխազդեցության ուսումնասիրության միջոցով:
eBERlight-ի հաջողության գրավականը, ըստ Քեմների, սինքրոտրոն գիտնականների, ինչպես նաև կենսաբանական և բնապահպանական գիտնականների վերապատրաստումն է:
«Դուք պետք է ռենտգենաբաններ պատրաստեք՝ ավելի լավ հասկանալու բնապահպանական գիտության խնդիրները և հարմարեցնել տեխնոլոգիաները՝ շրջակա միջավայրի հետազոտության խնդիրները ավելի լավ լուծելու համար», - ասաց նա: 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。«Դուք նաև պետք է բնապահպանության գիտնականներին կրթեք այն մասին, թե որքան լավ են լույսի աղբյուրները լուծում այս խնդիրները:Դա արվում է նրանց ներգրավելու խոչընդոտները նվազեցնելու նպատակով։»
Ֆոտոնի գիտական լաբորատորիայի փոխտնօրեն և APS-ի տնօրեն Լորան Չապոնն ասաց, որ նոր ծրագիրը նշանակում է APS-ի և դրա հնարավորությունների հասանելիության ժողովրդավարացում:
«Այս պլանը կարևոր հաղորդագրություն է ուղարկում, որ APS-ը կարևոր ռեսուրս է ազգի համար, որն ի վիճակի է մշակել ծրագրեր, որոնք օգնում են լուծել հրատապ խնդիրները, այս դեպքում բնապահպանական և կենսաբանական խնդիրները», - ասաց Չապոնը: 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薹" 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薹"«eBERlight-ը համապարփակ լուծում կտրամադրի այն գիտնականներին, ովքեր ձգտում են լուծել կյանքի գիտության գործնական նշանակություն ունեցող խնդիրները»:
«Հուսով եմ, որ անկախ նրանից, թե ինչ մեծ մարտահրավերների են բախվում գիտնականները, APS-ը կարող է օգնել նրանց», - ասաց նա: 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。"«Այս խնդիրները վերաբերում են բոլորիս».
Argonne Leadership Computing Facility-ը գիտական և ճարտարագիտական համայնքին տրամադրում է գերհամակարգչային հնարավորություններ՝ առաջ մղելու հիմնարար հայտնագործություններն ու հասկացողությունը տարբեր առարկաների լայն շրջանակում:ԱՄՆ Էներգետիկայի նախարարության (DOE) Advanced Scientific Computing Research (ASCR) ծրագրի աջակցությամբ՝ ALCF-ը բաց գիտությանը նվիրված DOE հաշվողական երկու առաջատար կենտրոններից մեկն է:
ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարության Գիտության գրասենյակի առաջադեմ ֆոտոնների աղբյուրը (APS) Արգոնի ազգային լաբորատորիայում, ռենտգենյան ճառագայթների ամենաարդյունավետ աղբյուրներից մեկն է աշխարհում:APS-ն ապահովում է բարձր պայծառության ռենտգենյան ճառագայթներ նյութերագիտության, քիմիայի, խտացված նյութերի ֆիզիկայի, կյանքի և շրջակա միջավայրի գիտությունների և կիրառական հետազոտությունների հետազոտողների բազմազան խմբին:Այս ռենտգենյան ճառագայթները իդեալական են նյութերի և կենսաբանական կառուցվածքների ուսումնասիրության համար.տարրերի բաշխում;քիմիական, մագնիսական և էլեկտրոնային վիճակներ;ինչպես նաև մի շարք տեխնոլոգիապես կարևոր ինժեներական համակարգեր՝ մարտկոցներից մինչև ներարկման վարդակներ, որոնք հիմնարար նշանակություն ունեն մեր երկրի տնտեսական, տեխնոլոգիական և տնտեսական զարգացման համար:և նյութական բարեկեցության հիմքը:Ամեն տարի ավելի քան 5000 հետազոտողներ օգտագործում են APS-ը՝ ավելի քան 2000 հրապարակումներ պատրաստելու համար՝ մանրամասնելով կարևոր հայտնագործությունները և լուծելով ավելի կարևոր կենսաբանական սպիտակուցային կառուցվածքներ, քան ռենտգեն հետազոտական օբյեկտների ցանկացած այլ օգտվող:APS-ի գիտնականների և ինժեներների նորարարական տեխնոլոգիաները ընկած են արագացուցիչների և լույսի աղբյուրների մշակման հիմքում:Դրանք ներառում են մուտքային սարքեր, որոնք արտադրում են հետազոտողների կողմից գնահատված չափազանց պայծառ ռենտգեն, ոսպնյակներ, որոնք կենտրոնացնում են ռենտգենյան ճառագայթները մինչև մի քանի նանոմետր, գործիքներ, որոնք առավելագույնի են հասցնում ռենտգենյան ճառագայթների փոխազդեցությունը հետազոտվող նմուշի հետ, և սարքեր, որոնք հավաքում և հավաքում են X-ը: -ray ծրագրակազմ:Կառավարեք APS-ի ուսումնասիրությունների մեծ ծավալի տվյալները:
Այս հետազոտությունն օգտագործել է Advanced Photon Source-ի ռեսուրսները, որը DOE Science Office օգտագործողների հաստատություն է, որը կառավարվում է DOE of Science Office Argonne ազգային լաբորատորիայի կողմից՝ DE-AC02-06CH11357 պայմանագրով:
Argonne ազգային լաբորատորիան հավատարիմ է ազգային գիտության և տեխնոլոգիայի հրատապ խնդիրների լուծմանը:Argonne National Laboratory-ը՝ Միացյալ Նահանգների առաջին ազգային լաբորատորիան, իրականացնում է ժամանակակից հիմնարար և կիրառական գիտական հետազոտություններ գործնականում բոլոր գիտական առարկաներում:Արգոնի ազգային լաբորատորիայի հետազոտողները սերտորեն համագործակցում են հարյուրավոր ընկերությունների, համալսարանների և դաշնային, նահանգային և մունիցիպալ գործակալությունների հետազոտողների հետ՝ օգնելու նրանց լուծել կոնկրետ խնդիրներ, առաջ մղել ԱՄՆ գիտական ղեկավարությունը և կառուցել ավելի լավ ապագա ազգի համար:Արգոնն ունի ավելի քան 60 ազգության աշխատակիցներ և ղեկավարվում է Չիկագոյում գտնվող Argonne ՍՊԸ-ի կողմից, որը ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարության գիտության գրասենյակի մաս է կազմում:
ԱՄՆ-ի Էներգետիկայի նախարարության Գիտության գրասենյակը ԱՄՆ-ում ֆիզիկական գիտական հետազոտությունների ամենամեծ ֆինանսավորողն է և աշխատում է լուծելու մեր ժամանակի ամենահրատապ մարտահրավերները:Լրացուցիչ տեղեկությունների համար այցելեք https://energygy.gov/science:
Հրապարակման ժամանակը` նոյ-06-2023