โลกเป็นระบบนิเวศที่ซับซ้อน และตำแหน่งของเราในระบบนิเวศนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการตั้งแต่สุขภาพของดินไปจนถึงคุณภาพอากาศไปจนถึงพฤติกรรมของพืชและจุลินทรีย์ การทำความเข้าใจโลกธรรมชาติของเราและผู้อยู่อาศัยอื่นๆ เป็นสิ่งสำคัญต่อการอยู่รอดของเราเองในขณะที่สภาพอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง การศึกษาสภาพแวดล้อมและรูปแบบชีวิตที่หลากหลายจะมีความสำคัญมากขึ้นเท่านั้น
ในเดือนตุลาคม 2566 Advanced Photon Source (APS) ซึ่งเป็นหน่วยงานสำหรับผู้ใช้ภายในสำนักงานวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ของกระทรวงพลังงานสหรัฐ (DOE) จะเปิดตัวโปรแกรมใหม่อย่างเป็นทางการเพื่อขยายขีดความสามารถด้านการวิจัยและการวิเคราะห์ทางชีววิทยาและสิ่งแวดล้อมที่ ห้องปฏิบัติการชั้นนำของโลกสนามเอ็กซ์เรย์บริษัทชื่อ eBERlight เพิ่งได้รับการอนุมัติจากโครงการวิจัยทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อม (BER) ของกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกาเป้าหมายคือเพื่อเชื่อมโยงนักวิจัยที่ทำการทดลองเกี่ยวกับภารกิจ BER กับแหล่งข้อมูลวิทยาศาสตร์เอ็กซ์เรย์ชั้นนำของโลกของ APSด้วยการขยายการเข้าถึงความสามารถที่หลากหลายของ APS นักคิด eBERlight หวังว่าจะค้นพบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ และดึงดูดทีมนักวิจัยสหวิทยาการใหม่ๆ เพื่อสำรวจมุมมองใหม่เกี่ยวกับโลกที่เราอาศัยอยู่
“นี่เป็นโอกาสในการสร้างสิ่งใหม่ๆ ที่ไม่เคยมีใน APS มาก่อน” Caroline Michalska นักผลึกศาสตร์โปรตีนจากห้องปฏิบัติการ Argonne National Laboratory ซึ่งเป็นผู้นำด้าน eBERlight กล่าว 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”“เรากำลังขยายการเข้าถึงเพื่อให้สามารถวิจัยทางชีววิทยาและสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น และเนื่องจากโครงการนี้ใหม่มาก นักวิทยาศาสตร์ที่จะใช้สิ่งอำนวยความสะดวกนี้จึงช่วยเราพัฒนา”
นับตั้งแต่ก่อตั้งในปี 1990 APS เป็นผู้นำในด้าน "ผลึกโมเลกุลขนาดใหญ่" ในการวิจัยทางชีววิทยานักวิทยาศาสตร์ใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโรคติดเชื้อและไวรัส เพื่อเป็นรากฐานสำหรับวัคซีนและการรักษาปัจจุบัน APS มีเป้าหมายที่จะขยายความสำเร็จไปยังสาขาอื่นๆ ของวิทยาศาสตร์ชีวภาพและสิ่งแวดล้อม
ปัญหาหนึ่งของการขยายตัวนี้คือนักวิทยาศาสตร์ทางชีววิทยาและสิ่งแวดล้อมจำนวนมากไม่ทราบถึงความสามารถของ APS ที่จะช่วยให้การวิจัยของพวกเขาก้าวหน้าขึ้น และไม่คุ้นเคยกับกระบวนการผลิตรังสีเอกซ์ที่สว่างของวัตถุในทำนองเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากไม่ทราบว่าสถานีทดลอง APS แห่งใดที่เรียกว่าบีมไลน์ เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการทดลอง เนื่องจากแต่ละสถานีได้รับการปรับให้เหมาะสมกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเฉพาะ
Michalska กล่าวว่านี่คือจุดที่ eBERlight เข้ามามีบทบาทเธออธิบายว่ามันเป็นระบบนิเวศเสมือนจริงที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมโยงนักวิทยาศาสตร์กับเทคโนโลยีที่เหมาะสมบนเส้นทาง APS ที่ถูกต้องนักวิจัยจะนำเสนอข้อเสนอแก่เจ้าหน้าที่ของ eBERlight ซึ่งจะช่วยจัดการออกแบบการทดลองให้สอดคล้องกับช่องทางที่ถูกต้องเพื่อดำเนินการศึกษาที่นำเสนอเธอกล่าวว่าความสามารถที่หลากหลายของ APS หมายความว่า eBERlight อาจมีผลกระทบต่อชีววิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมหลายด้าน
“เรากำลังดูว่านักวิจัยของ BER กำลังศึกษาอะไรอยู่ และเราจะเสริมการวิจัยนั้นได้อย่างไร” 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。“นักวิจัยเหล่านี้บางคนไม่เคยใช้ซินโครตรอนแบบ APS เลยพวกเขาเรียนรู้ว่ามีเครื่องมือใดบ้างและคำถามทางวิทยาศาสตร์ใดบ้างที่ APS สามารถตอบได้ซึ่งไม่สามารถทำได้ที่อื่น-
“นี่เป็นโอกาสในการสร้างสิ่งใหม่ๆ ที่ไม่เคยมีใน APS มาก่อนเรากำลังขยายขอบเขตของการวิจัยทางชีววิทยาและสิ่งแวดล้อม และเนื่องจากเป็นการวิจัยใหม่ นักวิทยาศาสตร์ที่จะใช้สถานที่นี้จึงช่วยเราพัฒนาโครงการ— แคโรไลน์ มิชาลสกา จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์
สำหรับวิทยาศาสตร์เฉพาะเจาะจงที่ eBERlight จะส่งเสริมนั้น Michalska กล่าวว่าจะรวมทุกอย่างตั้งแต่การวิจัยดินไปจนถึงการปลูกพืช การก่อตัวของเมฆ และเชื้อเพลิงชีวภาพStefan Vogt รองผู้อำนวยการแผนกวิทยาศาสตร์ APS X-ray Science ได้เพิ่มวัฏจักรของน้ำลงในรายการ โดยสังเกตว่าข้อมูลนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ดีขึ้น
“เรากำลังศึกษาคำถามที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศ และเราจำเป็นต้องศึกษาคำถามเหล่านั้นต่อไป” 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。”“เราจำเป็นต้องเข้าใจวิธีต่อสู้กับผลกระทบทางนิเวศวิทยาอันลึกซึ้งจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ”
แม้ว่า eBERlight จะเปิดตัวอย่างเป็นทางการในเดือนตุลาคม แต่ APS จะยังคงหยุดให้บริการเป็นเวลาหนึ่งปี โดยเป็นส่วนหนึ่งของการอัพเกรดโรงงานอย่างครอบคลุมในช่วงเวลานี้ ทีมงานจะทำงานเพื่อวิจัยและพัฒนาระบบการเก็บตัวอย่างทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อม พัฒนาฐานข้อมูล และดำเนินการเผยแพร่โครงการ
เมื่อ APS กลับมาออนไลน์อีกครั้งในปี 2567 ความสามารถของมันจะถูกขยายอย่างมากทีมงาน eBERlight จะทำข้อตกลงระยะยาวกับช่อง APS 13 ช่องซึ่งเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีที่หลากหลายนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานผ่าน eBERlight จะสามารถเข้าถึงทรัพยากรของ Argonne เช่น Argonne Computing Facility ซึ่งเป็นที่ตั้งของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของสำนักงานวิทยาศาสตร์ของ DOE และซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในห้องปฏิบัติการ และ Centre for Advanced Protein Characterization ซึ่งเป็นที่ที่โปรตีนตกผลึกและเตรียมพร้อมสำหรับ การวิเคราะห์.
เมื่อโปรแกรมพัฒนาขึ้น ก็จะใช้ประโยชน์จากการเชื่อมต่อกับสิ่งอำนวยความสะดวกของผู้ใช้ Office of Science อื่นๆ ของ DOE เช่น ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โมเลกุลสิ่งแวดล้อมของ Pacific Northwest National Laboratory และ Joint Genome Institute ที่ Lawrence Berkeley National Laboratory
“ต้องใช้หมู่บ้านหนึ่งเพื่อเลี้ยงดูเด็ก แต่ต้องใช้หมู่บ้านที่ใหญ่กว่านั้นในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์” Zou Finfrock นักฟิสิกส์ชาว Argonne สมาชิกของทีม eBERlight กล่าว â�<“我喜欢eBERlight 的多上性，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 的多上性，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 ในขณะที่พยายามสร้างแพลตฟอร์มบูรณาการที่พัฒนาการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับระบบชีวภาพ บนบก และระบบนิเวศฟังดูเรียบง่าย แต่ขนาดและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นนั้นมีมหาศาล-
Ken Kemner นักฟิสิกส์อาวุโสและผู้นำกลุ่มของ Argonne National Laboratory กล่าวว่าแนวคิดสำหรับ eBERlight นั้นใช้เวลาหลายปีในการสร้างKemner ทำงานที่ APS เป็นเวลา 27 ปีในห้องปฏิบัติการ ซึ่งส่วนใหญ่เขาใช้เวลาในการเชื่อมโยงนักวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมกับทรัพยากรของสถาบันตอนนี้ eBERlight จะดำเนินการงานนี้ต่อไปในระดับที่ใหญ่ขึ้น เขากล่าวเขาตั้งตารอที่จะได้เห็นว่าจะมีการค้นพบนวัตกรรมใหม่ๆ อะไรบ้างผ่านการวิจัยเกี่ยวกับก๊าซเรือนกระจก ระบบนิเวศของพื้นที่ชุ่มน้ำ และปฏิสัมพันธ์ของพืชและจุลินทรีย์กับดินและตะกอน
Kemner กล่าวว่ากุญแจสู่ความสำเร็จของ eBERlight คือการฝึกอบรมนักวิทยาศาสตร์ซินโครตรอน ตลอดจนนักวิทยาศาสตร์ด้านชีววิทยาและสิ่งแวดล้อม
“คุณต้องฝึกอบรมนักรังสีวิทยาให้เข้าใจปัญหาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น และปรับใช้เทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาการวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น” 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。“คุณยังต้องให้ความรู้แก่นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงที่ดีในการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ทำเพื่อลดอุปสรรคในการดึงดูดพวกเขา-
Laurent Chapon รองผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โฟตอนและผู้อำนวยการ APS กล่าวว่าแผนใหม่หมายถึงการทำให้การเข้าถึง APS และความสามารถของ APS เป็นประชาธิปไตย
“แผนนี้ส่งข้อความสำคัญว่า APS เป็นทรัพยากรที่สำคัญของประเทศ มีความสามารถในการพัฒนาโครงการที่ช่วยแก้ไขปัญหาเร่งด่วน ในกรณีนี้คือปัญหาสิ่งแวดล้อมและชีวภาพ” นายชาพลกล่าว 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 จะมอบโซลูชั่นที่ครอบคลุมสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการแก้ไขปัญหาด้านวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตที่เกี่ยวข้องในทางปฏิบัติ”
“ฉันหวังว่าไม่ว่านักวิทยาศาสตร์จะเผชิญกับความท้าทายใหญ่หลวงอะไร APS ก็สามารถช่วยพวกเขาได้” 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。”“ปัญหาเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อพวกเราทุกคน”
สิ่งอำนวยความสะดวกด้านคอมพิวเตอร์ความเป็นผู้นำของ Argonne ช่วยให้ชุมชนวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์มีความสามารถด้านซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อพัฒนาการค้นพบและความเข้าใจพื้นฐานในสาขาวิชาที่หลากหลายALCF เป็นหนึ่งในสองศูนย์คอมพิวเตอร์ DOE ชั้นนำที่ได้รับการสนับสนุนจากโครงการวิจัยคอมพิวเตอร์ขั้นสูง (ASCR) ของกระทรวงพลังงานสหรัฐ (DOE) ซึ่งอุทิศตนเพื่อวิทยาศาสตร์แบบเปิดโดยเฉพาะ
แหล่งกำเนิดโฟตอนขั้นสูง (APS) ของสำนักงานวิทยาศาสตร์พลังงานแห่งสหรัฐอเมริกา ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne เป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในโลกAPS ให้รังสีเอกซ์ความสว่างสูงแก่กลุ่มนักวิจัยที่หลากหลายในด้านวัสดุศาสตร์ เคมี ฟิสิกส์สสารควบแน่น วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม และการวิจัยประยุกต์รังสีเอกซ์เหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาวัสดุและโครงสร้างทางชีวภาพการกระจายองค์ประกอบสถานะทางเคมี แม่เหล็ก และอิเล็กทรอนิกส์เช่นเดียวกับระบบวิศวกรรมที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยีมากมาย ตั้งแต่แบตเตอรี่ไปจนถึงหัวฉีด ซึ่งเป็นพื้นฐานของการพัฒนาเศรษฐกิจ เทคโนโลยี และเศรษฐกิจของประเทศของเราและพื้นฐานของความเป็นอยู่ที่ดีทางวัตถุในแต่ละปี นักวิจัยมากกว่า 5,000 คนใช้ APS เพื่อผลิตสิ่งพิมพ์มากกว่า 2,000 ฉบับ โดยมีรายละเอียดการค้นพบที่สำคัญและการแก้ไขโครงสร้างโปรตีนทางชีวภาพที่สำคัญมากกว่าผู้ใช้สิ่งอำนวยความสะดวกการวิจัยด้วยรังสีเอกซ์รายอื่นเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรของ APS เป็นรากฐานของการพัฒนาเครื่องเร่งความเร็วและแหล่งกำเนิดแสงซึ่งรวมถึงอุปกรณ์อินพุตที่ผลิตรังสีเอกซ์ที่สว่างมากซึ่งนักวิจัยชื่นชม เลนส์ที่โฟกัสรังสีเอกซ์ลงไปไม่กี่นาโนเมตร เครื่องมือที่เพิ่มปฏิสัมพันธ์ของรังสีเอกซ์กับตัวอย่างภายใต้การศึกษา และอุปกรณ์ที่รวบรวมและประกอบ X -ซอฟต์แวร์เรย์จัดการข้อมูลจำนวนมากจากการศึกษา APS
งานวิจัยนี้ใช้ทรัพยากรจาก Advanced Photon Source ซึ่งเป็นสำนักงานผู้ใช้วิทยาศาสตร์ของ DOE ซึ่งจัดการโดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ของสำนักงานวิทยาศาสตร์ DOE ภายใต้สัญญาหมายเลข DE-AC02-06CH11357
ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne มุ่งมั่นที่จะแก้ไขปัญหาเร่งด่วนด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติArgonne National Laboratory เป็นห้องปฏิบัติการระดับชาติแห่งแรกในสหรัฐอเมริกา ดำเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานและประยุกต์ที่ทันสมัยในแทบทุกสาขาวิชาวิทยาศาสตร์นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ทำงานอย่างใกล้ชิดกับนักวิจัยจากบริษัท มหาวิทยาลัย และหน่วยงานรัฐบาลกลาง รัฐ และเทศบาลหลายร้อยแห่ง เพื่อช่วยพวกเขาแก้ปัญหาเฉพาะด้าน พัฒนาความเป็นผู้นำทางวิทยาศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา และสร้างอนาคตที่ดีกว่าให้กับประเทศArgonne มีพนักงานมากกว่า 60 สัญชาติ และบริหารจัดการโดย Argonne LLC ในชิคาโก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสำนักงานวิทยาศาสตร์ กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา
สำนักงานวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานแห่งสหรัฐอเมริกาเป็นผู้ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์กายภาพรายใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา และกำลังทำงานเพื่อจัดการกับความท้าทายที่เร่งด่วนที่สุดในยุคของเราดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ https://energygy.gov/science
เวลาโพสต์: Nov-06-2023