โลกเป็นระบบนิเวศที่ซับซ้อนและสถานที่ของเราขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ มากมาย จากสุขภาพของดินไปจนถึงคุณภาพอากาศไปจนถึงพฤติกรรมของพืชและจุลินทรีย์การทำความเข้าใจโลกธรรมชาติของเราและผู้อยู่อาศัยอื่น ๆ นั้นมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของเราเอง ในขณะที่สภาพอากาศยังคงเปลี่ยนแปลงการศึกษาสิ่งแวดล้อมและรูปแบบชีวิตที่หลากหลายจะกลายเป็นสิ่งสำคัญยิ่งขึ้น
ในเดือนตุลาคม 2566 แหล่งโฟตอนขั้นสูง (APS) ซึ่งเป็นสถานที่ผู้ใช้ภายในสำนักงานวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติของกระทรวงพลังงาน (DOE) ของสหรัฐอเมริกาจะเปิดตัวโปรแกรมใหม่อย่างเป็นทางการเพื่อขยายความสามารถในการวิจัยทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมและการวิเคราะห์ที่ ห้องปฏิบัติการชั้นนำของโลก ฟิลด์เอ็กซ์เรย์ บริษัท ที่เรียกว่า Eberlight เพิ่งได้รับการอนุมัติจากโครงการวิจัยทางชีววิทยาและสิ่งแวดล้อม (BER) ของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา เป้าหมายคือการเชื่อมต่อนักวิจัยทำการทดลองในภารกิจ BER กับทรัพยากรวิทยาศาสตร์เอ็กซเรย์ชั้นนำระดับโลกของ APS ด้วยการขยายการเข้าถึงความสามารถที่หลากหลายของ APS นักคิดของ Eberlight หวังที่จะค้นพบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ใหม่และดึงดูดทีมนักวิจัยสหวิทยาการใหม่เพื่อสำรวจมุมมองใหม่ ๆ เกี่ยวกับโลกที่เราอาศัยอยู่
“ นี่เป็นโอกาสที่จะสร้างสิ่งใหม่ ๆ ที่ไม่เคยมีอยู่ใน APS มาก่อน” Argonne National Laboratory Protein Crystallogist Caroline Michalska กล่าวซึ่งเป็นผู้นำงานของ Eberlight กล่าว Â� <“ 我们正在扩大准入范围，，， 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，，， 并且由于该计划是如此新， 因”“ เรากำลังขยายการเข้าถึงเพื่อเปิดใช้งานการวิจัยทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมมากขึ้นและเนื่องจากโปรแกรมใหม่นักวิทยาศาสตร์ที่จะใช้สิ่งอำนวยความสะดวกกำลังช่วยเราพัฒนามัน”
นับตั้งแต่ก่อตั้งขึ้นในปี 1990 APS เป็นผู้นำในด้าน“ การตกผลึกของโมเลกุลโมเลกุล” ในการวิจัยทางชีวภาพ นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโรคติดเชื้อและไวรัสเพื่อวางรากฐานสำหรับวัคซีนและการรักษา ตอนนี้ APS มีจุดมุ่งหมายเพื่อขยายความสำเร็จไปสู่ด้านอื่น ๆ ของชีวิตและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
ปัญหาหนึ่งเกี่ยวกับการขยายตัวนี้คือนักวิทยาศาสตร์ชีวภาพและสิ่งแวดล้อมหลายคนไม่ทราบถึงความสามารถของ APS เพื่อช่วยให้พวกเขาพัฒนาการวิจัยของพวกเขาและไม่คุ้นเคยกับกระบวนการผลิตรังสีเอกซ์ที่สดใสของวัตถุ ในทำนองเดียวกันนักวิทยาศาสตร์หลายคนไม่ทราบว่าสถานีทดลอง APS หลายแห่งที่เรียกว่า Beamlines เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการทดลองของพวกเขาเนื่องจากแต่ละสถานีได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเฉพาะ
Michalska กล่าวว่านี่คือที่ที่ Eberlight เข้ามาเล่น เธออธิบายว่ามันเป็นระบบนิเวศเสมือนที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อนักวิทยาศาสตร์กับเทคโนโลยีที่เหมาะสมบนเส้นทาง APS ที่เหมาะสม นักวิจัยจะนำเสนอข้อเสนอให้กับเจ้าหน้าที่ของ Eberlight ที่จะช่วยจัดแนวการออกแบบการทดลองกับช่องทางที่ถูกต้องเพื่อดำเนินการศึกษาที่เสนอ เธอกล่าวว่าความหลากหลายของความสามารถของ APS หมายความว่า Eberlight อาจมีผลกระทบในหลาย ๆ ด้านของชีววิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
“ เรากำลังดูสิ่งที่นักวิจัยกำลังศึกษาอยู่และวิธีที่เราสามารถเติมเต็มการวิจัยนั้นได้” เธอกล่าว 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。“ นักวิจัยเหล่านี้บางคนไม่เคยใช้ซินโครตรอนเหมือน APSพวกเขาเรียนรู้ว่ามีเครื่องมือใดบ้างและคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถแก้ไขได้ที่ APS ที่ไม่สามารถทำได้ที่อื่น -
“ นี่เป็นโอกาสที่จะสร้างสิ่งใหม่ ๆ ที่ไม่เคยมีอยู่ใน APS มาก่อน เรากำลังขยายขอบเขตของการวิจัยทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมและเนื่องจากนี่คือการวิจัยใหม่นักวิทยาศาสตร์ที่จะใช้สิ่งอำนวยความสะดวกกำลังช่วยเราพัฒนาโครงการ - Caroline Michalska, Argonne National Laboratory
สำหรับวิทยาศาสตร์เฉพาะที่ Eberlight จะส่งเสริม Michalska กล่าวว่าจะรวมทุกอย่างตั้งแต่การวิจัยดินไปจนถึงการปลูกพืชการก่อตัวของเมฆและเชื้อเพลิงชีวภาพ Stefan Vogt รองผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ X-Ray APS เพิ่มวัฏจักรน้ำลงในรายการโดยสังเกตว่าข้อมูลนี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปได้ดีขึ้น
“ เรากำลังศึกษาคำถามที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศและเราจำเป็นต้องศึกษาต่อไป” Vogt กล่าว 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。”“ เราจำเป็นต้องเข้าใจวิธีการต่อสู้กับผลกระทบทางนิเวศวิทยาที่ลึกซึ้งของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ”
ในขณะที่ Eberlight เปิดตัวอย่างเป็นทางการในเดือนตุลาคม APS จะยังคงหายไปตลอดทั้งปีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการอัพเกรดสิ่งอำนวยความสะดวกที่ครอบคลุม ในช่วงเวลานี้ทีมจะทำงานเพื่อการวิจัยและพัฒนาระบบการสุ่มตัวอย่างทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมพัฒนาฐานข้อมูลและดำเนินการเผยแพร่โปรแกรม
เมื่อ APS กลับมาออนไลน์อีกครั้งในปี 2567 ความสามารถของมันจะขยายตัวอย่างมีนัยสำคัญ ทีม Eberlight จะเข้าทำข้อตกลงระยะยาวด้วย 13 ช่อง APS ที่เป็นตัวแทนของเทคโนโลยีที่หลากหลาย นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานผ่าน Eberlight จะสามารถเข้าถึงทรัพยากรของ Argonne เช่นสถานที่คำนวณ Argonne ซึ่งเป็นที่ตั้งของสำนักงานวิทยาศาสตร์ของ Science Supercomputers และ Supercomputers ในห้องปฏิบัติการและศูนย์การศึกษาลักษณะโปรตีนขั้นสูง การวิเคราะห์.
ในขณะที่โปรแกรมพัฒนาขึ้นมันจะใช้ประโยชน์จากการเชื่อมต่อกับสำนักงานผู้ใช้วิทยาศาสตร์อื่น ๆ ของ DOE เช่นห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โมเลกุลด้านสิ่งแวดล้อมแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของ Pacific Northwest
“ ต้องใช้หมู่บ้านในการเลี้ยงดูเด็ก แต่ต้องใช้หมู่บ้านที่ใหญ่กว่าในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์” นักฟิสิกส์นักฟิสิกส์ Zou Finfrock สมาชิกของทีม Eberlight กล่าว 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、地球和环境系统的科学探索。 Â� <“ 我喜欢 Eberlight 的多面性， 因为它致力于建立一个综合平台， 促进跨生物、地球和环境系统的科学探索。“ ฉันชอบธรรมชาติที่มีหลายแง่มุมของ Eberlight ในขณะที่มันมุ่งมั่นที่จะสร้างแพลตฟอร์มแบบบูรณาการที่ก้าวหน้าการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับระบบชีวภาพภาคพื้นดินและระบบนิเวศมันฟังดูง่าย แต่ขนาดและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นนั้นมหาศาล -
ความคิดสำหรับ Eberlight เป็นเวลาหลายปีในการสร้างตาม Ken Kemner นักฟิสิกส์อาวุโสและหัวหน้ากลุ่มที่ Argonne National Laboratory Kemner ทำงานที่ APS เป็นเวลา 27 ปีของห้องปฏิบัติการซึ่งส่วนใหญ่เขาใช้เวลาเชื่อมต่อนักวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมกับทรัพยากรของสถาบัน ตอนนี้ Eberlight จะทำงานต่อไปในระดับที่ใหญ่ขึ้นเขากล่าว เขาตั้งตารอที่จะเห็นว่าการพัฒนาใหม่จะเกิดขึ้นจากการวิจัยเกี่ยวกับก๊าซเรือนกระจกระบบนิเวศในพื้นที่ชุ่มน้ำและการมีปฏิสัมพันธ์ของพืชและจุลินทรีย์กับดินและตะกอน
กุญแจสำคัญสู่ความสำเร็จของ Eberlight ตาม Kemner คือการฝึกอบรมนักวิทยาศาสตร์ Synchrotron รวมถึงนักวิทยาศาสตร์ชีวภาพและสิ่งแวดล้อม
“ คุณต้องฝึกอบรมนักรังสีวิทยาเพื่อทำความเข้าใจปัญหาด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและปรับเทคโนโลยีให้ดีขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น” เขากล่าว 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。“ คุณต้องให้ความรู้แก่นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงที่ดีในการแก้ปัญหาเหล่านี้สิ่งนี้ทำเพื่อลดอุปสรรคในการดึงดูดพวกเขา -
Laurent Chapon รองผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โฟตอนและผู้อำนวยการ APS กล่าวว่าแผนใหม่หมายถึงการเข้าถึง APS และความสามารถของมันเพื่อประชาธิปไตย
“ แผนนี้ส่งข้อความสำคัญว่า APS เป็นทรัพยากรที่สำคัญสำหรับประเทศสามารถพัฒนาโปรแกรมที่ช่วยแก้ปัญหาเร่งด่วนในกรณีนี้ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและชีวภาพ” Chapon กล่าว 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决方案。” 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决方案。”“ Eberlight จะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ครอบคลุมสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติ”
“ ฉันหวังว่าไม่ว่านักวิทยาศาสตร์จะเผชิญกับความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ APS สามารถช่วยพวกเขาได้” เธอกล่าว 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。”“ ปัญหาเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อเราทุกคน”
สิ่งอำนวยความสะดวกในการคำนวณความเป็นผู้นำของ Argonne ทำให้ชุมชนวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมมีความสามารถในการใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อพัฒนาขั้นพื้นฐานการค้นพบและความเข้าใจในหลากหลายสาขาวิชา ได้รับการสนับสนุนจากโปรแกรมการวิจัยการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (ASCR) ALCF เป็นหนึ่งในสองศูนย์คอมพิวเตอร์ DOE ชั้นนำที่อุทิศให้กับวิทยาศาสตร์แบบเปิด
สำนักงานโฟตอนขั้นสูงของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (APS) ที่ Argonne National Laboratory เป็นหนึ่งในแหล่งเอ็กซ์เรย์ที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในโลก APS ให้บริการเอ็กซ์เรย์ที่มีความสว่างสูงแก่กลุ่มนักวิจัยที่หลากหลายในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุเคมีวิชาฟิสิกส์สสารขาวสัมไซส์ชีวิตและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและการวิจัยประยุกต์ รังสีเอกซ์เหล่านี้เหมาะสำหรับการศึกษาวัสดุและโครงสร้างทางชีวภาพ การกระจายขององค์ประกอบ; สภาวะเคมีแม่เหล็กและอิเล็กทรอนิกส์ เช่นเดียวกับระบบวิศวกรรมที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยีตั้งแต่แบตเตอรี่ไปจนถึงหัวฉีดฉีดซึ่งเป็นพื้นฐานของการพัฒนาเศรษฐกิจเทคโนโลยีและเศรษฐกิจของประเทศของเรา และพื้นฐานของความเป็นอยู่ที่ดีของวัสดุ ในแต่ละปีนักวิจัยมากกว่า 5,000 คนใช้ APS เพื่อผลิตสิ่งพิมพ์มากกว่า 2,000 ฉบับโดยมีรายละเอียดการค้นพบที่สำคัญและการแก้ปัญหาโครงสร้างโปรตีนทางชีวภาพที่สำคัญกว่าผู้ใช้รายอื่นของโรงงานวิจัยเอ็กซเรย์ เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร APS รองรับการพัฒนาตัวเร่งความเร็วและแหล่งกำเนิดแสง เหล่านี้รวมถึงอุปกรณ์อินพุตที่ผลิตรังสีเอกซ์ที่มีความสว่างอย่างมากซึ่งได้รับผลตอบแทนจากนักวิจัยเลนส์ที่มุ่งเน้นรังสีเอกซ์ลงไปที่นาโนเมตรไม่กี่เครื่องมือที่ช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ของรังสีเอกซ์กับตัวอย่างภายใต้การศึกษาและอุปกรณ์ที่รวบรวมและรวบรวม X -ซอฟต์แวร์เรย์ จัดการข้อมูลจำนวนมากจากการศึกษา APS
งานวิจัยนี้ใช้ทรัพยากรจาก Advanced Photon Source ซึ่งเป็นสำนักงานผู้ใช้วิทยาศาสตร์ DOE ที่จัดการโดยห้องปฏิบัติการ National National ของสำนักงานวิทยาศาสตร์ DOE ภายใต้สัญญาหมายเลข DE-AC02-06CH11357
ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์มุ่งมั่นที่จะแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการแห่งชาติแห่งแรกในสหรัฐอเมริกาดำเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานที่ทันสมัยและประยุกต์ในแทบทุกวินัยทางวิทยาศาสตร์ นักวิจัยห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์ทำงานอย่างใกล้ชิดกับนักวิจัยจาก บริษัท หลายร้อยแห่งมหาวิทยาลัยและหน่วยงานรัฐบาลกลางรัฐและเทศบาลเพื่อช่วยพวกเขาแก้ปัญหาที่เฉพาะเจาะจงพัฒนาความเป็นผู้นำทางวิทยาศาสตร์ของสหรัฐฯและสร้างอนาคตที่ดีกว่าสำหรับประเทศ Argonne มีพนักงานมากกว่า 60 ประเทศและบริหารงานโดย Argonne LLC ในชิคาโกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสำนักงานวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา
สำนักงานวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาเป็นผู้ให้ทุนที่ใหญ่ที่สุดในการวิจัยวิทยาศาสตร์กายภาพในสหรัฐอเมริกาและกำลังทำงานเพื่อจัดการกับความท้าทายที่เร่งด่วนที่สุดในยุคของเรา สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดเยี่ยมชม https: // Energy Gy .gov/Science
เวลาโพสต์: พ.ย. 06-2023