Жер – татаал экосистема жана андагы биздин ордубуз көптөгөн ар кандай факторлорго көз каранды. Топурактын ден соолугунан баштап абанын сапатына, өсүмдүктөр менен микроорганизмдердин жүрүм-турумуна чейин, жаратылыш дүйнөбүздү жана анын башка жашоочуларын түшүнүү биздин жашообуз үчүн абдан маанилүү. Климат өзгөрүп жаткандыктан, айлана-чөйрөнү жана анын ар түрдүү жашоо формаларын изилдөө ого бетер маанилүү боло берет.
2023-жылдын октябрь айында АКШнын Энергетика министрлигинин (DOE) Аргонн улуттук лабораториясынын Илим башкармалыгынын ичиндеги колдонуучу мекемеси болгон Advanced Photon Source (APS) дүйнөдөгү алдыңкы лабораторияларда биологиялык жана экологиялык изилдөөлөрдү жана талдоо мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтүү боюнча жаңы программаны расмий түрдө ишке киргизет. Рентген талаасы. eBERlight деп аталган компания жакында АКШнын Энергетика министрлигинин Биологиялык жана экологиялык изилдөөлөр (BER) программасынан уруксат алды. Максат - BER миссиясы боюнча эксперименттерди жүргүзүп жаткан изилдөөчүлөрдү APSтин дүйнө жүзү боюнча алдыңкы рентген илиминин ресурстары менен байланыштыруу. APSтин ар түрдүү мүмкүнчүлүктөрүнө жетүүнү кеңейтүү менен, eBERlight ойчулдары жаңы илимий ыкмаларды ачууга жана биз жашап жаткан дүйнөгө жаңы көз караштарды изилдөө үчүн изилдөөчүлөрдүн жаңы дисциплиналар аралык топторун тартууга үмүттөнүшөт.
«Бул APSте мурда болбогон жаңы нерсени жаратуу мүмкүнчүлүгү», - деди eBERlight боюнча ишти жетектеген Аргонн улуттук лабораториясынын белок кристаллологу 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”«Биз биологиялык жана экологиялык изилдөөлөрдү көбүрөөк жүргүзүү үчүн мүмкүнчүлүктү кеңейтип жатабыз жана программа абдан жаңы болгондуктан, бул жайды колдоно турган окумуштуулар бизге аны иштеп чыгууга жардам берип жатышат».
1990-жылдары негизделгенден бери, APS биологиялык изилдөөлөрдө "макромолекулярдык кристаллография" тармагында алдыңкы орунда турат. Окумуштуулар бул технологияны жугуштуу оорулар жана вирустар жөнүндө көбүрөөк билүү үчүн вакциналар жана дарылоо ыкмалары үчүн негиз түзүү максатында колдонуп жатышат. APS азыр өзүнүн ийгилигин жашоонун башка тармактарына жана айлана-чөйрөнү коргоо илимине жайылтууну көздөйт.
Бул кеңейүүнүн бир көйгөйү, көптөгөн биологиялык жана экологиялык илимпоздор APSтин изилдөөлөрүн алдыга жылдырууга жардам бере турган мүмкүнчүлүктөрүн билишпейт жана объектинин жаркыраган рентген нурларын алуу процесси менен тааныш эмес. Ошо сыяктуу эле, көптөгөн окумуштуулар ар бир станция белгилүү бир илим жана технология үчүн оптималдаштырылгандыктан, көптөгөн APS эксперименталдык станцияларынын, башкача айтканда, нур сызыктарынын кайсынысы алардын эксперименттери үчүн эң жакшы тандоо экенин билишпейт.
Михалска eBERlight дал ушул жерде роль ойной турганын айтты. Ал муну окумуштууларды туура APS жолунда туура технологиялар менен байланыштыруу үчүн иштелип чыккан виртуалдык экосистема катары сыпаттады. Изилдөөчүлөр сунушталган изилдөөнү жүргүзүү үчүн эксперименталдык дизайнды туура канал менен шайкеш келтирүүгө жардам бере турган eBERlight кызматкерлерине сунуштарын беришет. Ал APSтин мүмкүнчүлүктөрүнүн ар түрдүүлүгү eBERlight биологиянын жана айлана-чөйрөнү коргоо илиминин бир нече тармактарына таасир эте аларын билдирди.
«Биз BER изилдөөчүлөрү эмнени изилдеп жатканын жана ал изилдөөнү кантип толуктай аларыбызды карап жатабыз», - деди ал. 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。«Бул изилдөөчүлөрдүн айрымдары эч качан APS сыяктуу синхротронду колдонушкан эмес.Алар APSте кандай куралдар бар экенин жана башка жерде чечилбей турган кандай илимий маселелерди чечүүгө болорун билишет.
«Бул APSте мурда болбогон жаңы нерсени куруу мүмкүнчүлүгү. Биз биологиялык жана экологиялык изилдөөлөрдү кеңейтип жатабыз жана бул жаңы изилдөө болгондуктан, имаратты колдоно турган окумуштуулар бизге долбоорду иштеп чыгууга жардам берип жатышат. — Каролин Михальска, Аргонн улуттук лабораториясы
eBERlight жайылта турган конкреттүү илимге келсек, Михалска топурак изилдөөсүнөн баштап өсүмдүктөрдү өстүрүүгө, булуттардын пайда болушуна жана биоотунга чейинки бардык нерсени камтый турганын айтты. APS рентген илими бөлүмүнүн директорунун орун басары Стефан Фогт тизмеге суунун айланышын кошуп, бул маалымат климаттын өзгөрүп турган шарттарын жакшыраак түшүнүү үчүн абдан маанилүү экенин белгиледи.
«Биз климат илимине байланыштуу маселелерди изилдеп жатабыз жана аларды изилдөөнү улантышыбыз керек», - деди 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。”"Биз климаттын өзгөрүшүнүн терең экологиялык кесепеттери менен кантип күрөшүүнү түшүнүшүбүз керек."
eBERlight расмий түрдө октябрь айында ишке киргизилгени менен, APS комплекстүү жаңыртуу иштеринин алкагында бир жылдык тыныгууда калат. Бул убакыттын ичинде команда биологиялык жана экологиялык үлгү алуу системасын изилдөө жана иштеп чыгуу, маалымат базаларын түзүү жана программа боюнча түшүндүрүү иштерин жүргүзүү үчүн иштейт.
APS 2024-жылы кайрадан ишке киргенде, анын мүмкүнчүлүктөрү бир топ кеңейет. eBERlight командасы ар кандай технологияларды чагылдырган 13 APS каналы менен узак мөөнөттүү келишимдерге кол коет. eBERlight аркылуу иштеген окумуштуулар ошондой эле Argonne ресурстарына, мисалы, DOE Илим кеңсесинин суперкомпьютерлери жана лабораториялык суперкомпьютерлери жайгашкан Argonne эсептөө мекемесине жана белоктор кристаллдашып, анализге даярдалган Өркүндөтүлгөн Белокторду Мүнөздөмөлөө Борборуна кире алышат.
Программа өнүккөн сайын, ал Тынч океандын түндүк-батыш улуттук лабораториясынын Айлана-чөйрөнү коргоо молекулярдык илимдери лабораториясы жана Лоуренс Беркли улуттук лабораториясынын Биргелешкен геном институту сыяктуу Энергетика министрлигинин Илим кеңсесинин башка колдонуучу мекемелери менен байланыштарды колдонот.
«Баланы чоңойтуу үчүн бир айыл керек, бирок илимий маселени чечүү үчүн андан да чоң айыл керек», - деди eBERlight командасынын мүчөсү, Аргонндук физик 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«Мага eBERlightтын көп кырдуу мүнөзү жагат, анткени ал биологиялык, кургактык жана экологиялык системалар боюнча илимий изилдөөлөрдү алга жылдыруучу интеграцияланган платформаны түзүүгө умтулат».Бул жөнөкөй угулганы менен, масштабы жана потенциалдуу таасири абдан чоң".
Аргонн улуттук лабораториясынын улук физики жана топтун жетекчиси Кен Кемнердин айтымында, eBERlight идеясы көп жылдар бою иштелип чыккан. Кемнер лабораториянын 27 жылын APSте иштеген, анын көпчүлүк бөлүгүн экологиялык изилдөөчүлөрдү мекеменин ресурстары менен байланыштырууга жумшаган. Эми eBERlight бул ишти кеңири масштабда улантат, деди ал. Ал парник газдары, саз экосистемалары жана өсүмдүктөр менен микроорганизмдердин топурак жана чөкмөлөр менен өз ара аракеттенүүсү боюнча изилдөөлөр аркылуу кандай жаңы жетишкендиктер болорун көрүүнү чыдамсыздык менен күтөт.
Кемнердин айтымында, eBERlightтын ийгилигинин ачкычы - синхротрондук окумуштууларды, ошондой эле биологиялык жана экологиялык илимпоздорду даярдоо.
«Сиз радиологдорду айлана-чөйрөнү коргоо илиминин көйгөйлөрүн жакшыраак түшүнүү жана айлана-чөйрөнү изилдөө көйгөйлөрүн жакшыраак чечүү үчүн технологияны ыңгайлаштыруу үчүн окутушуңуз керек», - деди ал. 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«Ошондой эле, сиз айлана-чөйрөнү коргоо боюнча окумуштууларды жарык булактарынын бул көйгөйлөрдү чечүүдө канчалык жакшы экендиги жөнүндө окутушуңуз керек».Бул аларды тартуудагы тоскоолдуктарды азайтуу максатында жасалууда.
Фотон илим лабораториясынын директорунун орун басары жана APSтин директору Лоран Чапон жаңы план APSке жана анын мүмкүнчүлүктөрүнө жетүүнү демократиялаштыруу дегенди билдирерин айтты.
«Бул план APS улут үчүн маанилүү ресурс экендиги жана курч көйгөйлөрдү, бул учурда экологиялык жана биологиялык көйгөйлөрдү чечүүгө жардам берүүчү программаларды иштеп чыгууга жөндөмдүү экендиги жөнүндө маанилүү билдирүү жөнөтөт», - деди 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解。。 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解。。«eBERlight практикалык мааниге ээ болгон жашоо илиминин көйгөйлөрүн чечүүнү көздөгөн окумуштуулар үчүн комплекстүү чечимди камсыз кылат».
«Окумуштуулар кандай гана чоң кыйынчылыктарга туш болбосун, APS аларга жардам бере алат деп үмүттөнөм», - деди ал. 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。”«Бул маселелер баарыбызга таасир этет».
Argonne Leadership Computing Facility илимий жана инженердик коомчулукка кеңири тармактардагы фундаменталдык ачылыштарды жана түшүнүктөрдү өнүктүрүү үчүн суперкомпьютердик мүмкүнчүлүктөрдү берет. АКШнын Энергетика министрлигинин (DOE) Өркүндөтүлгөн илимий эсептөө изилдөөлөрү (ASCR) программасы тарабынан колдоого алынган ALCF ачык илимге арналган DOEнин эки алдыңкы эсептөө борборлорунун бири болуп саналат.
АКШнын Энергетика министрлигинин Илим боюнча башкармалыгынын Аргонн улуттук лабораториясындагы алдыңкы фотон булагы (APS) дүйнөдөгү эң өндүрүмдүү рентген булактарынын бири болуп саналат. APS материал таануу, химия, конденсацияланган заттардын физикасы, жашоо жана айлана-чөйрө илимдери жана колдонмо изилдөөлөр жаатындагы ар кандай изилдөөчүлөр тобуна жогорку жарыктыктагы рентген нурларын берет. Бул рентген нурлары материалдарды жана биологиялык түзүлүштөрдү; элементтердин таралышын; химиялык, магниттик жана электрондук абалдарды; ошондой эле өлкөбүздүн экономикалык, технологиялык жана экономикалык өнүгүүсү үчүн фундаменталдуу болгон батареялардан баштап инжекциялык соплолорго чейинки технологиялык жактан маанилүү инженердик системалардын бир катар түрлөрүн изилдөө үчүн идеалдуу. жана Материалдык жыргалчылыктын негизи. Жыл сайын 5000ден ашык изилдөөчү APSти колдонуп, 2000ден ашык басылмаларды чыгарышат, алар маанилүү ачылыштарды кеңири баяндап, рентген изилдөө жабдууларын колдонгон башка колдонуучуларга караганда маанилүүрөөк биологиялык белок структураларын чечишет. APS окумуштууларынын жана инженерлеринин инновациялык технологиялары ылдамдаткычтарды жана жарык булактарын иштеп чыгуунун негизинде жатат. Аларга изилдөөчүлөр тарабынан жогору бааланган өтө жаркыраган рентген нурларын чыгаруучу киргизүү түзмөктөрү, рентген нурларын бир нече нанометрге чейин фокустаган линзалар, рентген нурларынын изилденип жаткан үлгү менен өз ара аракеттенүүсүн максималдуу түрдө жогорулатуучу шаймандар жана рентген программалык камсыздоосун чогултуучу жана чогултуучу түзмөктөр кирет. APS изилдөөлөрүнөн алынган чоң көлөмдөгү маалыматтарды башкаруу.
Бул изилдөөдө DE-AC02-06CH11357 келишими боюнча DOE Илим кеңсесинин Аргонн улуттук лабораториясы тарабынан башкарылуучу DOE Илим кеңсесинин колдонуучу мекемеси болгон Advanced Photon Source ресурстары колдонулган.
Аргонн Улуттук Лабораториясы улуттук илим жана технологиянын актуалдуу көйгөйлөрүн чечүүгө умтулат. АКШдагы биринчи улуттук лаборатория болгон Аргонн Улуттук Лабораториясы дээрлик бардык илимий тармактарда алдыңкы фундаменталдык жана колдонмо илимий изилдөөлөрдү жүргүзөт. Аргонн Улуттук Лабораториясынын изилдөөчүлөрү жүздөгөн компаниялардын, университеттердин, федералдык, мамлекеттик жана муниципалдык мекемелердин изилдөөчүлөрү менен тыгыз кызматташып, аларга белгилүү бир көйгөйлөрдү чечүүгө, АКШнын илимий лидерлигин өнүктүрүүгө жана улут үчүн жакшы келечек курууга жардам беришет. Аргонндо 60тан ашык улуттун кызматкерлери иштейт жана аны Чикагодогу Argonne LLC компаниясы башкарат, ал АКШнын Энергетика министрлигинин Илим башкармалыгынын бир бөлүгү.
АКШнын Энергетика министрлигинин Илим башкармалыгы Кошмо Штаттардагы физикалык илим изилдөөлөрүнүн эң ири каржылоочусу болуп саналат жана азыркы учурдун эң актуалдуу көйгөйлөрүнүн айрымдарын чечүү үчүн иштеп жатат. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн https://energygy.gov/science дарегине кириңиз.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 6-ноябры