Жер – күрделі экожүйе, және біздің ондағы орнымыз көптеген факторларға байланысты. Топырақтың денсаулығынан бастап ауа сапасына, өсімдіктер мен микроорганизмдердің мінез-құлқына дейін, табиғи әлемімізді және оның басқа да тұрғындарын түсіну біздің өмір сүруіміз үшін өте маңызды. Климат өзгере берген сайын, қоршаған ортаны және оның алуан түрлі тіршілік формаларын зерттеу одан әрі маңызды бола түседі.
2023 жылдың қазан айында АҚШ Энергетика министрлігінің (DOE) Аргонн ұлттық зертханасының Ғылым басқармасының құрамындағы пайдаланушы нысаны болып табылатын Advanced Photon Source (APS) әлемнің жетекші зертханаларында биологиялық және экологиялық зерттеулер мен талдау мүмкіндіктерін кеңейту бойынша жаңа бағдарламаны ресми түрде іске қосады. Рентген саласы. eBERlight деп аталатын компания жақында АҚШ Энергетика министрлігінің Биологиялық және қоршаған ортаны зерттеу (BER) бағдарламасынан мақұлдау алды. Мақсат - BER миссиясы бойынша эксперименттер жүргізетін зерттеушілерді APS-тің әлемдегі жетекші рентгендік ғылым ресурстарымен байланыстыру. APS-тің әртүрлі мүмкіндіктеріне қолжетімділікті кеңейту арқылы eBERlight ойшылдары жаңа ғылыми әдістерді ашуға және біз өмір сүріп жатқан әлемге жаңа көзқарастарды зерттеу үшін зерттеушілердің жаңа пәнаралық топтарын тартуға үміттенеді.
«Бұл APS-те бұрын болмаған жаңа нәрсе жасау мүмкіндігі», - деді eBERlight бойынша жұмысты басқарып отырған Аргонн ұлттық зертханасының ақуыз кристаллогы Кэролайн Михалска. 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。” 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”«Біз биологиялық және экологиялық зерттеулерді көбірек жүргізу үшін қолжетімділікті кеңейтіп жатырмыз, және бағдарлама өте жаңа болғандықтан, нысанды пайдаланатын ғалымдар бізге оны әзірлеуге көмектесуде».
1990 жылдары құрылғанынан бері APS биологиялық зерттеулерде «макромолекулярлық кристаллография» саласында көшбасшы болып келеді. Ғалымдар бұл технологияны жұқпалы аурулар мен вирустар туралы көбірек білу үшін вакциналар мен емдеу әдістеріне негіз қалау үшін пайдалануда. APS қазір өз табысын өмірдің басқа салаларына және қоршаған ортаны қорғау ғылымына таратуды мақсат етеді.
Бұл кеңеюдің бір мәселесі - көптеген биологиялық және қоршаған ортаны қорғау саласындағы ғалымдар APS-тің зерттеулерін алға жылжытуға көмектесетін мүмкіндіктерін білмейді және нысанның жарқын рентген сәулелерін алу процесімен таныс емес. Сол сияқты, көптеген ғалымдар сәуле сызықтары деп аталатын көптеген APS тәжірибелік станцияларының қайсысы өз тәжірибелері үшін ең жақсы таңдау екенін білмейді, себебі әрбір станция белгілі бір ғылым мен технология үшін оңтайландырылған.
Михальсканың айтуынша, eBERlight осы жерде маңызды рөл атқарады. Ол оны ғалымдарды дұрыс APS жолындағы дұрыс технологиялармен байланыстыруға арналған виртуалды экожүйе деп сипаттады. Зерттеушілер ұсынылған зерттеуді жүргізу үшін эксперименттік дизайнды дұрыс арнамен үйлестіруге көмектесетін eBERlight қызметкерлеріне ұсыныстар ұсынады. Оның айтуынша, APS мүмкіндіктерінің әртүрлілігі eBERlight биология мен қоршаған орта ғылымының бірнеше саласына әсер ете алады.
«Біз BER зерттеушілері нені зерттеп жатқанын және сол зерттеуді қалай толықтыра алатынымызды қарастырып жатырмыз», - деді ол. 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。«Бұл зерттеушілердің кейбіреулері ешқашан APS сияқты синхротронды пайдаланбаған.»Олар APS-те басқа жерде шешілмейтін қандай құралдар бар екенін және қандай ғылыми мәселелерді шешуге болатынын біледі.
«Бұл APS-те бұрын болмаған жаңа нәрсе жасау мүмкіндігі. Біз биологиялық және қоршаған ортаны зерттеу ауқымын кеңейтіп жатырмыз, және бұл жаңа зерттеу болғандықтан, нысанды пайдаланатын ғалымдар бізге жобаны әзірлеуге көмектеседі. — Кэролайн Михальска, Аргонн ұлттық зертханасы
eBERlight насихаттайтын нақты ғылымға келетін болсақ, Михальска топырақты зерттеуден бастап өсімдіктерді өсіруге, бұлттардың пайда болуына және биоотынға дейінгі барлық нәрсені қамтитынын айтты. APS рентген ғылымы бөлімінің директорының орынбасары Стефан Фогт тізімге су айналымын қосып, бұл ақпараттың өзгермелі климаттық жағдайларды жақсы түсіну үшін өте маңызды екенін атап өтті.
«Біз климат ғылымына қатысты мәселелерді зерттеп жатырмыз және оларды зерттеуді жалғастыруымыз керек», - деді Фогт. 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。”«Біз климаттың өзгеруінің терең экологиялық салдарымен қалай күресу керектігін түсінуіміз керек».
eBERlight ресми түрде қазан айында іске қосылғанымен, APS кешенді нысанды жаңарту аясында бір жылдық үзілісте қалады. Осы уақыт ішінде топ биологиялық және қоршаған ортадан сынама алу жүйесін зерттеу және әзірлеу, дерекқорларды әзірлеу және бағдарлама бойынша ақпараттық-түсіндіру жұмыстарын жүргізумен айналысады.
APS 2024 жылы қайтадан іске қосылған кезде, оның мүмкіндіктері айтарлықтай кеңейеді. eBERlight командасы кең ауқымды технологияларды білдіретін 13 APS арнасымен ұзақ мерзімді келісімшарттар жасайды. eBERlight арқылы жұмыс істейтін ғалымдар сонымен қатар Argonne ресурстарына, мысалы, DOE Ғылым кеңсесінің Ғылым кеңсесінің суперкомпьютерлері мен зертханалық суперкомпьютерлері орналасқан Argonne есептеу орталығына және ақуыздар кристалданып, талдауға дайындалатын Кеңейтілген ақуыз сипаттамасы орталығына қол жеткізе алады.
Бағдарлама дамыған сайын, ол Тынық мұхитының солтүстік-батыс ұлттық зертханасының қоршаған орта молекулалық ғылымдар зертханасы және Лоуренс Беркли ұлттық зертханасындағы Біріккен геном институты сияқты Энергетика министрлігінің Ғылым басқармасының басқа пайдаланушы нысандарымен байланыстарды пайдаланатын болады.
«Баланы тәрбиелеу үшін бір ауыл керек, бірақ ғылыми мәселені шешу үшін одан да үлкен ауыл керек», - деді eBERlight командасының мүшесі, Аргонн физигі Зоу Финфрок. 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、地球和环墂球和环境 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、地球和环墂球和环境«Маған eBERlight-тың көп қырлы сипаты ұнайды, себебі ол биологиялық, жер үсті және экологиялық жүйелерді ғылыми зерттеулерге бағыттайтын интеграцияланған платформа жасауға тырысады.»Бұл қарапайым естіледі, бірақ ауқымы мен әлеуетті әсері өте зор ».
Аргонн ұлттық зертханасының аға физикі және топ жетекшісі Кен Кемнердің айтуынша, eBERlight идеясы бірнеше жыл бойы ойластырылып келеді. Кемнер зертхананың 27 жылында APS-те жұмыс істеді, оның көп бөлігін қоршаған ортаны қорғау саласындағы зерттеушілерді мекеменің ресурстарымен байланыстыруға жұмсады. Енді eBERlight бұл жұмысты кең ауқымда жалғастырады, деді ол. Ол парниктік газдар, батпақты экожүйелер және өсімдіктер мен микроорганизмдердің топырақ пен шөгінділермен өзара әрекеттесуі бойынша зерттеулер арқылы қандай жаңа жетістіктерге жететінін көруді асыға күтеді.
Кемнердің айтуынша, eBERlight табысының кілті - синхротрон ғалымдарын, сондай-ақ биологиялық және қоршаған ортаны қорғау саласындағы ғалымдарды даярлау.
«Сіз радиологтарды қоршаған ортаны қорғау мәселелерін жақсырақ түсінуге және қоршаған ортаны зерттеу мәселелерін жақсырақ шешу үшін технологияны бейімдеуге үйретуіңіз керек», - деді ол. 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«Сондай-ақ, қоршаған ортаны қорғау саласындағы ғалымдарды жарық көздерінің бұл мәселелерді шешудегі қаншалықты жақсы екендігі туралы оқыту қажет.»Бұл оларды тартуға кедергілерді азайту үшін жасалады ».
Фотон ғылымы зертханасының директорының орынбасары және APS директоры Лоран Чапон жаңа жоспар APS-ке және оның мүмкіндіктеріне қолжетімділікті демократияландыруды білдіретінін айтты.
«Бұл жоспар APS ұлт үшін маңызды ресурс болып табылатыны және өзекті мәселелерді, бұл жағдайда экологиялық және биологиялық мәселелерді шешуге көмектесетін бағдарламаларды әзірлеуге қабілетті екендігі туралы маңызды хабарлама жібереді», - деді Чапон. 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览。。 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览。。«eBERlight практикалық маңызы бар тіршілік ғылымы мәселелерін шешуге тырысатын ғалымдар үшін кешенді шешім ұсынады».
«Ғалымдар қандай үлкен қиындықтарға тап болса да, APS оларға көмектесе алады деп үміттенемін», - деді ол. 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。”«Бұл мәселелер біздің барлығымызға әсер етеді».
Argonne Leadership Computing Facility ғылыми және инженерлік қауымдастыққа кең ауқымды пәндер бойынша іргелі жаңалықтарды ашу мен түсінуді ілгерілету үшін суперкомпьютерлік мүмкіндіктерді ұсынады. АҚШ Энергетика министрлігінің (DOE) Кеңейтілген ғылыми есептеу зерттеулері (ASCR) бағдарламасының қолдауымен ALCF ашық ғылымға арналған екі жетекші DOE есептеу орталықтарының бірі болып табылады.
АҚШ Энергетика министрлігінің Ғылым басқармасының Аргонн ұлттық зертханасындағы озық фотон көзі (APS) әлемдегі ең өнімді рентген көздерінің бірі болып табылады. APS материалтану, химия, конденсацияланған заттар физикасы, тіршілік және қоршаған орта ғылымдары және қолданбалы зерттеулер саласындағы әртүрлі зерттеушілер тобына жоғары жарықтықты рентген сәулелерін ұсынады. Бұл рентген сәулелері материалдар мен биологиялық құрылымдарды; элементтердің таралуын; химиялық, магниттік және электрондық күйлерді; сондай-ақ батареялардан бастап инъекциялық форсункаларға дейінгі технологиялық тұрғыдан маңызды инженерлік жүйелердің кең ауқымын зерттеу үшін өте қолайлы, олар біздің еліміздің экономикалық, технологиялық және экономикалық дамуы үшін маңызды. Материалдық әл-ауқаттың негізі. Жыл сайын 5000-нан астам зерттеуші APS-ті пайдаланып, 2000-нан астам басылым шығарады, маңызды жаңалықтарды егжей-тегжейлі баяндайды және рентгендік зерттеу қондырғыларын пайдаланатын кез келген басқа пайдаланушыға қарағанда маңызды биологиялық ақуыз құрылымдарын шешеді. APS ғалымдары мен инженерлерінің инновациялық технологиялары үдеткіштер мен жарық көздерін әзірлеудің негізінде жатыр. Оларға зерттеушілер бағалайтын өте жарқын рентген сәулелерін шығаратын енгізу құрылғылары, рентген сәулелерін бірнеше нанометрге дейін фокустайтын линзалар, рентген сәулелерінің зерттелетін үлгімен өзара әрекеттесуін барынша арттыратын құралдар және рентген бағдарламалық жасақтамасын жинайтын және құрастыратын құрылғылар кіреді. APS зерттеулерінен алынған үлкен көлемдегі деректерді басқарыңыз.
Бұл зерттеуде DE-AC02-06CH11357 келісімшарты бойынша DOE Ғылым басқармасының Аргонн ұлттық зертханасы басқаратын DOE Ғылым басқармасының пайдаланушы нысаны Advanced Photon Source ресурстары пайдаланылды.
Аргон ұлттық зертханасы өзекті ұлттық ғылым мен технологиялық мәселелерді шешуге міндеттенеді. Америка Құрама Штаттарындағы алғашқы ұлттық зертхана болып табылатын Аргон ұлттық зертханасы барлық ғылыми салаларда дерлік озық іргелі және қолданбалы ғылыми зерттеулер жүргізеді. Аргон ұлттық зертханасының зерттеушілері жүздеген компаниялардың, университеттердің, федералды, штаттық және муниципалды мекемелердің зерттеушілерімен тығыз байланыста жұмыс істейді, оларға нақты мәселелерді шешуге, АҚШ ғылыми көшбасшылығын дамытуға және ұлт үшін жақсы болашақ құруға көмектеседі. Аргонның 60-тан астам ұлт өкілдерінен тұратын қызметкерлері бар және оны Чикагодағы Argonne LLC басқарады, ол АҚШ Энергетика министрлігінің Ғылым басқармасының құрамына кіреді.
АҚШ Энергетика министрлігінің Ғылым басқармасы Америка Құрама Штаттарындағы физикалық ғылымдарды зерттеудің ең ірі қаржыландырушысы болып табылады және біздің заманымыздың ең өзекті мәселелерінің бірін шешу үшін жұмыс істеп жатыр. Қосымша ақпарат алу үшін https://energygy.gov/science сайтына кіріңіз.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 6 қараша