დედამიწა რთული ეკოსისტემაა და ჩვენი ადგილი მასში მრავალ სხვადასხვა ფაქტორზეა დამოკიდებული. ნიადაგის სიჯანსაღიდან დაწყებული ჰაერის ხარისხით და მცენარეებისა და მიკროორგანიზმების ქცევით დამთავრებული, ჩვენი ბუნებრივი სამყაროსა და მისი სხვა ბინადრების გაგება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ჩვენივე გადარჩენისთვის. კლიმატის ცვლილებასთან ერთად, გარემოსა და მისი მრავალფეროვანი სიცოცხლის ფორმების შესწავლა კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი გახდება.
2023 წლის ოქტომბერში, აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის (DOE) არგონის ეროვნული ლაბორატორიის მეცნიერების ოფისის მომხმარებელთა დაწესებულება, Advanced Photon Source (APS), ოფიციალურად დაიწყებს ახალ პროგრამას, რათა გააფართოვოს ბიოლოგიური და გარემოსდაცვითი კვლევისა და ანალიზის შესაძლებლობები მსოფლიოს წამყვან ლაბორატორიებში. რენტგენის ველი. კომპანია eBERlight-მა ცოტა ხნის წინ მიიღო აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის ბიოლოგიური და გარემოსდაცვითი კვლევის (BER) პროგრამის დამტკიცება. მიზანია BER მისიაზე ექსპერიმენტების ჩატარების მკვლევრების დაკავშირება APS-ის მსოფლიოში წამყვან რენტგენის სამეცნიერო რესურსებთან. APS-ის მრავალფეროვან შესაძლებლობებზე წვდომის გაფართოებით, eBERlight-ის მოაზროვნეები იმედოვნებენ, რომ აღმოაჩენენ ახალ სამეცნიერო მეთოდებს და მიიზიდავენ მკვლევართა ახალ ინტერდისციპლინურ გუნდებს, რათა შეისწავლონ ახალი პერსპექტივები იმ სამყაროზე, რომელშიც ჩვენ ვცხოვრობთ.
„ეს არის შესაძლებლობა, შევქმნათ რაღაც ახალი, რაც APS-ში აქამდე არ არსებობდა“, - თქვა არგონის ეროვნული ლაბორატორიის ცილის კრისტალოგმა კაროლინ მიხალსკამ, რომელიც eBERlight-ზე მუშაობას ხელმძღვანელობს. 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"„ჩვენ ვაფართოებთ წვდომას, რათა უფრო მეტი ბიოლოგიური და გარემოსდაცვითი კვლევა ჩავატაროთ და რადგან პროგრამა ასეთი ახალია, მეცნიერები, რომლებიც ამ ობიექტს გამოიყენებენ, მის განვითარებაში გვეხმარებიან.“
1990-იან წლებში დაარსების დღიდან, APS ლიდერია ბიოლოგიურ კვლევებში „მაკრომოლეკულური კრისტალოგრაფიის“ სფეროში. მეცნიერები იყენებენ ამ ტექნოლოგიას ინფექციური დაავადებებისა და ვირუსების შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად, რათა ჩაუყარონ საფუძველი ვაქცინებსა და მკურნალობას. APS ახლა მიზნად ისახავს თავისი წარმატების გავრცელებას სიცოცხლისა და გარემოსდაცვითი მეცნიერების სხვა სფეროებში.
ამ გაფართოების ერთ-ერთი პრობლემა ის არის, რომ ბევრმა ბიოლოგმა და გარემოსდაცვითმა მეცნიერმა არ იცის APS-ის შესაძლებლობების შესახებ, რაც მათ კვლევის წინსვლაში დაეხმარება და არ იცნობს ობიექტის კაშკაშა რენტგენის სხივების წარმოქმნის პროცესს. ანალოგიურად, ბევრმა მეცნიერმა არ იცის, მრავალი APS ექსპერიმენტული სადგურიდან, რომელსაც სხივური ხაზები ეწოდება, რომელია საუკეთესო არჩევანი მათი ექსპერიმენტებისთვის, რადგან თითოეული სადგური ოპტიმიზირებულია კონკრეტული მეცნიერებისა და ტექნოლოგიისთვის.
მიხალსკას თქმით, სწორედ აქ ერთვება საქმეში eBERlight. მან ის აღწერა, როგორც ვირტუალური ეკოსისტემა, რომელიც შექმნილია მეცნიერების დასაკავშირებლად სწორ ტექნოლოგიებთან APS-ის სწორი გზის გასწვრივ. მკვლევარები წარუდგენენ წინადადებებს eBERlight-ის თანამშრომლებს, რომლებიც დაეხმარებიან ექსპერიმენტული დიზაინის შესაბამის არხთან შეთავსებაში შემოთავაზებული კვლევის ჩასატარებლად. მისი თქმით, APS-ის შესაძლებლობების მრავალფეროვნება ნიშნავს, რომ eBERlight-ს შეუძლია გავლენა მოახდინოს ბიოლოგიისა და გარემოსდაცვითი მეცნიერების მრავალ სფეროზე.
„ჩვენ ვაკვირდებით, თუ რას სწავლობენ BER-ის მკვლევარები და როგორ შეგვიძლია ამ კვლევის შევსება“, - თქვა მან. 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。„ამ მკვლევართაგან ზოგიერთს არასდროს გამოუყენებია APS-ის მსგავსი სინქროტრონი.“ისინი სწავლობენ, თუ რა ინსტრუმენტებია ხელმისაწვდომი და რა სამეცნიერო საკითხებზე შეიძლება პასუხის გაცემა APS-ში, რომელთა გაკეთება სხვაგან შეუძლებელია.
„ეს არის შესაძლებლობა, შევქმნათ რაღაც ახალი, რაც APS-ში აქამდე არ არსებობდა. ჩვენ ვაფართოებთ ბიოლოგიური და გარემოსდაცვითი კვლევების მასშტაბებს და რადგან ეს ახალი კვლევაა, მეცნიერები, რომლებიც ამ ობიექტს გამოიყენებენ, გვეხმარებიან პროექტის განვითარებაში.“ — კაროლინ მიხალსკა, არგონის ეროვნული ლაბორატორია
რაც შეეხება კონკრეტულ მეცნიერებას, რომელსაც eBERlight ხელს შეუწყობს, მიხალსკას თქმით, ის მოიცავს ყველაფერს, ნიადაგის კვლევიდან დაწყებული მცენარეების მოყვანით, ღრუბლების წარმოქმნითა და ბიოსაწვავით დამთავრებული. APS-ის რენტგენის მეცნიერების განყოფილების დირექტორის მოადგილემ, სტეფან ვოგტმა, სიას წყლის ციკლი დაამატა და აღნიშნა, რომ ეს ინფორმაცია კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ცვალებადი კლიმატის პირობების უკეთ გასაგებად.
„ჩვენ ვსწავლობთ კლიმატის მეცნიერებასთან დაკავშირებულ კითხვებს და მათი შესწავლა უნდა გავაგრძელოთ“, - თქვა ვოგტმა. 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."„ჩვენ უნდა გვესმოდეს, თუ როგორ ვებრძოლოთ კლიმატის ცვლილების ღრმა ეკოლოგიურ შედეგებს.“
მიუხედავად იმისა, რომ eBERlight ოფიციალურად ოქტომბერში ამოქმედდა, APS ერთწლიანი შესვენების რეჟიმში დარჩება, როგორც ობიექტის ყოვლისმომცველი განახლების ნაწილი. ამ დროის განმავლობაში, გუნდი იმუშავებს ბიოლოგიური და გარემოსდაცვითი ნიმუშების აღების სისტემის კვლევასა და განვითარებაზე, მონაცემთა ბაზების შემუშავებასა და პროგრამის ფარგლებში საინფორმაციო გამოშვებების ჩატარებაზე.
როდესაც APS 2024 წელს კვლავ ამოქმედდება, მისი შესაძლებლობები მნიშვნელოვნად გაფართოვდება. eBERlight-ის გუნდი გრძელვადიან ხელშეკრულებებს დადებს 13 APS არხთან, რომლებიც ტექნოლოგიების ფართო სპექტრს წარმოადგენენ. eBERlight-ის მეშვეობით მომუშავე მეცნიერებს ასევე ექნებათ წვდომა Argonne-ის რესურსებზე, როგორიცაა Argonne Computing Facility, სადაც განთავსებულია ენერგეტიკის დეპარტამენტის მეცნიერების ოფისის სუპერკომპიუტერები და ლაბორატორიული სუპერკომპიუტერები, და ცილების მოწინავე დახასიათების ცენტრი, სადაც ცილები კრისტალდება და ანალიზისთვის მზადდება.
პროგრამის განვითარებასთან ერთად, ის გააძლიერებს კავშირებს ენერგეტიკის დეპარტამენტის მეცნიერების ოფისის სხვა მომხმარებელთა დაწესებულებებთან, როგორიცაა წყნარი ოკეანის ჩრდილო-დასავლეთის ეროვნული ლაბორატორიის გარემოსდაცვითი მოლეკულური მეცნიერებების ლაბორატორია და ლოურენს ბერკლის ეროვნული ლაბორატორიის ერთობლივი გენომის ინსტიტუტი.
„ბავშვის აღსაზრდელად მთელი სოფელია საჭირო, მაგრამ სამეცნიერო პრობლემის გადასაჭრელად კიდევ უფრო დიდი სოფელია საჭირო“, - თქვა არგონელმა ფიზიკოსმა ზოუ ფინფროკმა, eBERlight გუნდის წევრმა. 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、地搃和环境、地搃和环境 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、地搃和环境、地搃和环境„მე მომწონს eBERlight-ის მრავალმხრივი ბუნება, რადგან ის ცდილობს შექმნას ინტეგრირებული პლატფორმა, რომელიც ხელს შეუწყობს ბიოლოგიურ, ხმელეთის და ეკოლოგიურ სისტემებში სამეცნიერო კვლევას.“მარტივად ჟღერს, მაგრამ მასშტაბი და პოტენციური გავლენა უზარმაზარია.“
eBERlight-ის იდეა წლების განმავლობაში იქმნებოდა, ამბობს კენ კემნერი, არგონის ეროვნული ლაბორატორიის უფროსი ფიზიკოსი და ჯგუფის ხელმძღვანელი. კემნერი APS-ში ლაბორატორიის 27 წლის განმავლობაში მუშაობდა, რომლის დიდი ნაწილიც მან გარემოსდაცვითი მკვლევრების დაწესებულების რესურსებთან დაკავშირებას მოანდომა. მისი თქმით, ახლა eBERlight ამ სამუშაოს უფრო ფართო მასშტაბით გააგრძელებს. ის მოუთმენლად ელის, თუ რა ახალი მიღწევები იქნება მიღწეული სათბურის გაზების, ჭაობების ეკოსისტემების და მცენარეებისა და მიკროორგანიზმების ნიადაგთან და ნალექთან ურთიერთქმედების კვლევის გზით.
კემნერის თქმით, eBERlight-ის წარმატების გასაღები სინქროტრონული მეცნიერების, ასევე ბიოლოგიისა და გარემოსდაცვითი მეცნიერების მომზადებაა.
„თქვენ უნდა მოამზადოთ რადიოლოგები, რათა უკეთ გაიგონ გარემოსდაცვითი მეცნიერების პრობლემები და ადაპტირდნენ ტექნოლოგიებზე გარემოსდაცვითი კვლევის პრობლემების უკეთ გადაჭრის მიზნით“, - თქვა მან. 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。„ასევე, საჭიროა გარემოსდაცვითი მეცნიერების განათლება იმის შესახებ, თუ რამდენად კარგია სინათლის წყაროები ამ პრობლემების გადასაჭრელად.“ეს კეთდება მათი მოზიდვის ბარიერების შესამცირებლად. ”
ფოტონის მეცნიერების ლაბორატორიის დირექტორის მოადგილემ და APS-ის დირექტორმა, ლორან შაპონმა განაცხადა, რომ ახალი გეგმა APS-სა და მის შესაძლებლობებზე წვდომის დემოკრატიზაციას გულისხმობს.
„ეს გეგმა მნიშვნელოვან გზავნილს აგზავნის, რომ APS ერისთვის კრიტიკულად მნიშვნელოვანი რესურსია, რომელსაც შეუძლია შეიმუშაოს პროგრამები, რომლებიც ხელს უწყობს აქტუალური პრობლემების, ამ შემთხვევაში გარემოსდაცვითი და ბიოლოგიური პრობლემების, გადაჭრას“, - თქვა ჩაპონმა. 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 უზრუნველყოფს ყოვლისმომცველ გადაწყვეტას მეცნიერებისთვის, რომლებიც ცდილობენ გადაჭრან პრაქტიკული მნიშვნელობის სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების პრობლემები.“
„ვიმედოვნებ, რომ რა დიდი გამოწვევების წინაშეც არ უნდა აღმოჩნდნენ მეცნიერები, APS მათ დაეხმარება“, - თქვა მან. 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。”„ეს საკითხები ყველა ჩვენგანზე ახდენს გავლენას.“
არგონის ლიდერობის გამოთვლითი ცენტრი სამეცნიერო და საინჟინრო საზოგადოებას სუპერკომპიუტერული შესაძლებლობებით უზრუნველყოფს, რათა ხელი შეუწყოს ფუნდამენტური აღმოჩენებისა და გაგების განვითარებას დისციპლინების ფართო სპექტრში. აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის (DOE) მოწინავე სამეცნიერო გამოთვლითი კვლევის (ASCR) პროგრამის მხარდაჭერით, ALCF არის DOE-ს ორი წამყვანი გამოთვლითი ცენტრიდან ერთ-ერთი, რომელიც ღია მეცნიერებას ეძღვნება.
აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის მეცნიერების ოფისის მოწინავე ფოტონის წყარო (APS) არგონის ეროვნულ ლაბორატორიაში მსოფლიოში ერთ-ერთი ყველაზე პროდუქტიული რენტგენის წყაროა. APS მაღალი სიკაშკაშის რენტგენის სხივებს აწვდის მკვლევართა მრავალფეროვან ჯგუფს მასალათმცოდნეობის, ქიმიის, კონდენსირებული მატერიის ფიზიკის, სიცოცხლისა და გარემოსდაცვითი მეცნიერებებისა და გამოყენებითი კვლევების სფეროებში. ეს რენტგენის სხივები იდეალურია მასალებისა და ბიოლოგიური სტრუქტურების; ელემენტების განაწილების; ქიმიური, მაგნიტური და ელექტრონული მდგომარეობების; ასევე ტექნოლოგიურად მნიშვნელოვანი საინჟინრო სისტემების ფართო სპექტრის შესასწავლად, ბატარეებიდან დაწყებული ინექციის საქშენებით დამთავრებული, რომლებიც ფუნდამენტურია ჩვენი ერის ეკონომიკური, ტექნოლოგიური და ეკონომიკური განვითარებისთვის. და მატერიალური კეთილდღეობის საფუძველი. ყოველწლიურად, 5000-ზე მეტი მკვლევარი იყენებს APS-ს 2000-ზე მეტი პუბლიკაციის შესაქმნელად, რომლებიც აღწერს მნიშვნელოვან აღმოჩენებს და ამოხსნის უფრო მნიშვნელოვან ბიოლოგიურ ცილოვან სტრუქტურებს, ვიდრე რენტგენის კვლევითი ობიექტების ნებისმიერი სხვა მომხმარებელი. APS მეცნიერებისა და ინჟინრების ინოვაციური ტექნოლოგიები საფუძვლად უდევს ამაჩქარებლებისა და სინათლის წყაროების განვითარებას. ესენია შეყვანის მოწყობილობები, რომლებიც წარმოქმნიან უკიდურესად კაშკაშა რენტგენის სხივებს, რომლებსაც მკვლევარები აფასებენ, ლინზები, რომლებიც რენტგენის სხივებს რამდენიმე ნანომეტრამდე ფოკუსირებენ, ინსტრუმენტები, რომლებიც მაქსიმალურად ზრდის რენტგენის სხივების ურთიერთქმედებას შესწავლილ ნიმუშთან და მოწყობილობები, რომლებიც აგროვებენ და აწყობენ რენტგენის პროგრამულ უზრუნველყოფას. მართეთ APS კვლევებიდან მიღებული დიდი მოცულობის მონაცემები.
კვლევაში გამოყენებული იქნა Advanced Photon Source-ის რესურსები, რომელიც მეცნიერების დეპარტამენტის მომხმარებლის ობიექტია და რომელსაც მეცნიერების დეპარტამენტის არგონის ეროვნული ლაბორატორია მართავს კონტრაქტის № DE-AC02-06CH11357 შესაბამისად.
არგონის ეროვნული ლაბორატორია ორიენტირებულია ეროვნული მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების აქტუალური პრობლემების გადაჭრაზე. არგონის ეროვნული ლაბორატორია, ამერიკის შეერთებული შტატების პირველი ეროვნული ლაბორატორია, ატარებს უახლეს საბაზისო და გამოყენებით სამეცნიერო კვლევას პრაქტიკულად ყველა სამეცნიერო დისციპლინაში. არგონის ეროვნული ლაბორატორიის მკვლევარები მჭიდროდ თანამშრომლობენ ასობით კომპანიის, უნივერსიტეტის და ფედერალური, სახელმწიფო და მუნიციპალური სააგენტოების მკვლევარებთან, რათა დაეხმარონ მათ კონკრეტული პრობლემების გადაჭრაში, აშშ-ის სამეცნიერო ლიდერობის წინსვლასა და ერის უკეთესი მომავლის შექმნაში. არგონს 60-ზე მეტი ეროვნების წარმომადგენელი ჰყავს და მას მართავს ჩიკაგოში მდებარე Argonne LLC, რომელიც აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის მეცნიერების ოფისის ნაწილია.
აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის მეცნიერების ოფისი ფიზიკურ მეცნიერებათა კვლევის უმსხვილესი დამფინანსებელია შეერთებულ შტატებში და მუშაობს ჩვენი დროის ზოგიერთი ყველაზე აქტუალური გამოწვევის გადაჭრაზე. დამატებითი ინფორმაციისთვის ეწვიეთ https://energygy.gov/science.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 6 ნოემბერი