A Terra hè un ecosistema cumplessu, è u nostru postu in ella dipende da parechji fattori diversi. Da a salute di u terrenu à a qualità di l'aria à u cumpurtamentu di e piante è di i microorganismi, capisce u nostru mondu naturale è i so altri abitanti hè cruciale per a nostra sopravvivenza. Mentre u clima cuntinueghja à cambià, studià l'ambiente è e so diverse forme di vita diventerà solu più impurtante.
In uttrovi 2023, l'Advanced Photon Source (APS), una struttura d'utilizatore in l'Office of Science di u Laboratoriu Naziunale Argonne di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti (DOE), lancerà ufficialmente un novu prugramma per allargà e capacità di ricerca è analisi biologica è ambientale in i principali laboratori mundiali in u campu di i raggi X. Una sucietà chjamata eBERlight hà recentemente ricevutu l'approvazione da u prugramma di Ricerca Biologica è Ambientale (BER) di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti. L'obiettivu hè di cunnette i circadori chì realizanu esperimenti in a missione BER cù e risorse scientifiche di raggi X di punta mundiale di l'APS. Allargendu l'accessu à e diverse capacità di l'APS, i pensatori di eBERlight speranu di scopre novi metudi scientifichi è d'attirà novi squadre interdisciplinari di circadori per esplorà nuove perspettive nantu à u mondu in u quale vivemu.
«Questa hè una opportunità per creà qualcosa di novu chì ùn esisteva mai prima in APS», hà dettu Caroline Michalska, cristallologa di proteine di u Laboratoriu Naziunale Argonne, chì dirige u travagliu nantu à eBERlight. 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”"Stemu allargendu l'accessu per permette più ricerca biologica è ambientale, è postu chì u prugramma hè cusì novu, i scientifichi chì useranu a struttura ci aiutanu à sviluppallu."
Dapoi a so fundazione in l'anni 1990, APS hè stata un capu di fila in u campu di a "cristallografia macromoleculare" in a ricerca biologica. I scientifichi utilizanu sta tecnulugia per amparà di più nantu à e malatie infettive è i virus per preparà e basi per i vaccini è i trattamenti. APS hà avà u scopu di allargà u so successu à altri duminii di e scienze di a vita è ambientali.
Un prublema cù sta espansione hè chì parechji scientifichi biologichi è ambientali ùn sò micca cuscenti di e capacità di l'APS per aiutalli à fà avanzà a so ricerca è ùn sò micca familiarizati cù u prucessu di pruduzzione di raggi X brillanti di un ughjettu. In listessu modu, parechji scientifichi ùn sanu micca quale di e numerose stazioni sperimentali APS, chjamate linee di fasciu, hè a megliu scelta per i so esperimenti, postu chì ogni stazione hè ottimizzata per una scienza è una tecnulugia specifica.
Michalska hà dettu chì hè quì chì eBERlight entra in ghjocu. L'hà descrittu cum'è un ecosistema virtuale cuncipitu per cunnette i scientifichi cù e tecnulugie ghjuste nantu à a strada ghjusta di l'APS. I circadori presenteranu pruposte à u persunale di eBERlight chì aiuterà à allineà u disignu sperimentale cù u canale currettu per realizà u studiu prupostu. Hà dettu chì a diversità di e capacità di l'APS significava chì eBERlight puderia avè un impattu in parechje aree di a biologia è di a scienza ambientale.
«Stemu guardendu ciò chì i circadori di BER stanu studiendu è cumu pudemu cumplementà sta ricerca», hà dettu. 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。"Certi di sti circadori ùn anu mai utilizatu un sincrotrone cum'è l'APS."Amparanu quali strumenti sò dispunibili è quali dumande scientifiche ponu esse affrontate in APS chì ùn ponu esse fatte in altrò.
«Questa hè una opportunità per custruisce qualcosa di novu chì ùn esisteva micca prima in APS. Stemu allargendu u scopu di a ricerca biologica è ambientale, è postu chì si tratta di una nova ricerca, i scientifichi chì useranu a struttura ci aiutanu à sviluppà u prugettu. — Caroline Michalska, Laboratoriu Naziunale di Argonne
In quantu à a scienza specifica chì eBERlight prumoverà, Michalska hà dettu chì includerà tuttu, da a ricerca di u terrenu à a crescita di e piante, a furmazione di nuvole è i biocarburanti. Stefan Vogt, direttore aghjuntu di a Divisione di Scienze à Raggi X di l'APS, hà aghjustatu u ciclu di l'acqua à a lista, nutendu chì sta infurmazione hè cruciale per capisce megliu e cundizioni climatiche cambianti.
«Studiemu dumande relative à a scienza climatica, è avemu bisognu di cuntinuà à studià li», hà dettu Vogt. 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。”"Avemu bisognu di capisce cumu cumbatte e prufonde cunsequenze eculogiche di u cambiamentu climaticu."
Mentre eBERlight hè statu lanciatu ufficialmente in uttrovi, APS resterà in pausa di un annu cum'è parte di una migliurazione cumpleta di e strutture. Durante questu tempu, a squadra travaglià per fà ricerche è sviluppà un sistema di campionamentu biologicu è ambientale, sviluppà basi di dati è realizà attività di sensibilizazione per u prugramma.
Quandu l'APS serà di novu in linea in u 2024, e so capacità saranu significativamente allargate. A squadra eBERlight stipulerà accordi à longu andà cù 13 canali APS chì rapprisentanu una vasta gamma di tecnulugie. I scientifichi chì travaglianu per mezu di eBERlight averanu ancu accessu à e risorse Argonne, cum'è l'Argonne Computing Facility, induve si trovanu i supercomputer di l'Office of Science di u DOE è i supercomputer di laburatoriu, è u Center for Advanced Protein Characterization, induve e proteine sò cristallizate è preparate per l'analisi.
À misura chì u prugramma evolve, sfrutterà e cunnessione cù altre strutture d'utilizatori di l'Uffiziu di Scienza di u DOE, cum'è u Laboratoriu di Scienze Moleculari Ambientali di u Laboratoriu Naziunale di u Pacificu Nordoccidentale è u Joint Genome Institute à u Laboratoriu Naziunale Lawrence Berkeley.
«Ci vole un paese per crià un zitellu, ma ci vole un paese ancu più grande per risolve un prublema scientificu», hà dettu u fisicu d'Argonne Zou Finfrock, membru di a squadra eBERlight. 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、地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环建立一个综合平台，因为它致力于建立一个综合平台 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、地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环地球和环建立一个综合平台，因为它致力于建立一个综合平台"Amu a natura multiforme di eBERlight chì s'impegna à creà una piattaforma integrata chì face avanzà a ricerca scientifica nantu à i sistemi biologichi, terrestri è ecologichi."Sona simplice, ma a scala è l'impattu putenziale sò enormi.
L'idea di eBERlight hè stata in corsu di sviluppu per anni, secondu Ken Kemner, fisicu senior è capu di gruppu à u Laboratoriu Naziunale Argonne. Kemner hà travagliatu à l'APS per i 27 anni di u laburatoriu, a maiò parte di i quali hà passatu à cunnette i circadori ambientali à e risorse di l'istituzione. Avà eBERlight cuntinuerà stu travagliu à una scala più grande, hà dettu. Aspetta cun impazienza di vede quali novi scoperte saranu fatte per mezu di a ricerca nantu à i gasi à effettu serra, l'ecosistemi di e zone umide è l'interazzione di e piante è di i microrganismi cù u terrenu è i sedimenti.
A chjave di u successu di eBERlight, secondu Kemner, hè a furmazione di scienziati di sincrotrone, è ancu di scienziati biologichi è ambientali.
«Ci vole à furmà i radiologi per capisce megliu i prublemi di scienza ambientale è adattà a tecnulugia per risolve megliu i prublemi di ricerca ambientale», disse. 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。"Avete ancu bisognu di educà i scientifichi ambientali nantu à quantu sò bone e fonti di luce per risolve questi prublemi."Questu hè fattu per riduce l'ostaculi à attirà li.
Laurent Chapon, direttore aghjuntu di u Laboratoriu di Scienze Fotoniche è direttore di l'APS, hà dettu chì u novu pianu significa democratizà l'accessu à l'APS è à e so capacità.
«Stu pianu manda un missaghju impurtante chì l'APS hè una risorsa critica per a nazione, capace di sviluppà prugrammi chì aiutanu à risolve i prublemi urgenti, in questu casu i prublemi ambientali è biologichi», hà dettu Chapon. 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斂”到端觹 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斂”到端觹"eBERlight furnisce una suluzione cumpleta per i scientifichi chì cercanu di risolve i prublemi di e scienze di a vita di rilevanza pratica."
«Spergu chì, ùn importa micca e grande sfide chì i scientifichi affrontanu, l'APS li possi aiutà», hà dettu. 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。”"Questi prublemi ci toccanu tutti."
L'Argonne Leadership Computing Facility furnisce à a cumunità scientifica è ingegneristica capacità di supercalculazione per fà avanzà a scuperta è a cumprensione fundamentali in una vasta gamma di discipline. Sustenutu da u prugramma Advanced Scientific Computing Research (ASCR) di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti (DOE), ALCF hè unu di i dui centri di calculu principali di u DOE dedicati à a scienza aperta.
L'Advanced Photon Source (APS) di l'Office of Science di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti à u Laboratoriu Naziunale Argonne hè una di e fonti di raggi X più produttive in u mondu. APS furnisce raggi X à alta luminosità à un gruppu diversu di circadori in scienza di i materiali, chimica, fisica di a materia condensata, scienze di a vita è ambientali, è ricerca applicata. Quessi raggi X sò ideali per studià i materiali è e strutture biologiche; distribuzione di l'elementi; stati chimichi, magnetichi è elettronichi; è ancu una gamma di sistemi d'ingegneria tecnologicamente impurtanti, da e batterie à l'ugelli d'iniezione, chì sò fundamentali per u sviluppu ecunomicu, tecnologicu è ecunomicu di a nostra nazione. è A basa di u benessere materiale. Ogni annu, più di 5.000 circadori utilizanu APS per pruduce più di 2.000 publicazioni, chì dettaglianu scuperte impurtanti è risolvenu strutture di proteine biologiche più impurtanti chè qualsiasi altru utilizatore di strutture di ricerca à raggi X. E tecnulugie innovative di i scientifichi è ingegneri di APS sò à a basa di u sviluppu di acceleratori è fonti di luce. Quessi includenu dispositivi d'entrata chì producenu i raggi X estremamente brillanti apprezzati da i circadori, lenti chì focalizanu i raggi X finu à uni pochi di nanometri, strumenti chì massimizanu l'interazione di i raggi X cù u campione studiatu, è dispositivi chì raccolgenu è assemblanu software di raggi X. Gestisce grandi volumi di dati da studi APS.
Questa ricerca hà utilizatu risorse di l'Advanced Photon Source, una struttura d'utilizatori di u DOE Office of Science gestita da u Laboratoriu Naziunale Argonne di u DOE Office of Science sottu u cuntrattu n. DE-AC02-06CH11357.
U Laboratoriu Naziunale Argonne s'impegna à risolve i prublemi scientifichi è tecnologichi naziunali urgenti. U Laboratoriu Naziunale Argonne, u primu laboratoriu naziunale in i Stati Uniti, conduce ricerche scientifiche basiche è applicate d'avanguardia in praticamente ogni disciplina scientifica. I circadori di u Laboratoriu Naziunale Argonne travaglianu strettamente cù circadori di centinaie d'imprese, università è agenzie federali, statali è municipali per aiutalli à risolve prublemi specifici, fà avanzà a leadership scientifica di i Stati Uniti è custruisce un futuru megliu per a nazione. Argonne hà impiegati di più di 60 naziunalità è hè gestita da Argonne LLC in Chicago, parte di l'Uffiziu di Scienza di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti.
L'Uffiziu di Scienza di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti hè u più grande finanziatore di ricerca scientifica fisica in i Stati Uniti è travaglia per affruntà alcune di e sfide più urgenti di u nostru tempu. Per più infurmazioni, visitate https://energygy.gov/science.
Data di publicazione: 06 di nuvembre di u 2023