地球は複雑な生態系であり、その中の私たちの場所は多くの異なる要因に依存しています。土壌の健康から大気質、植物や微生物の行動まで、私たちの自然界とその他の住民を理解することは、私たち自身の生存にとって重要です。気候が変化し続けるにつれて、環境とその多様な生命体を研究することはより重要になります。
2023年10月、米国エネルギー省（DOE）Argonne National Laboratoryの科学局内のユーザー施設であるAdvanced Photon Source（APS）は、生物学的および環境的研究および分析能力を拡大するための新しいプログラムを公式に開始します。世界有数の研究所。 X線フィールド。 Eberlightという会社は最近、米国エネルギー省の生物学的環境研究（BER）プログラムから承認を受けました。目標は、BERミッションでAPSの世界をリードするX線科学リソースで実験を行っている研究者を結びつけることです。 APSの多様な能力へのアクセスを拡大することにより、Eberlight思想家は新しい科学的方法を発見し、研究者の学際的なチームを引き付けて、私たちが住んでいる世界の新しい視点を探求したいと考えています。
「これは以前にAPSに存在していなかった新しいものを作成する機会です」と、Argonne National Laboratory Protein Crystallogist Caroline Michalskaは言いました。 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」「私たちは、より多くの生物学的および環境的研究を可能にするためにアクセスを拡大しています。プログラムが非常に新しいため、施設を使用する科学者が私たちの開発を支援しています。」
1990年代の設立以来、APSは生物学的研究における「高分子結晶学」の分野のリーダーでした。科学者はこの技術を使用して、感染症やウイルスの詳細を学び、ワクチンや治療の基礎を築きます。 APSは現在、成功を他の生命と環境科学の分野に拡大することを目指しています。
この拡大の問題の1つは、多くの生物学的および環境科学者が、研究を進めるのを支援するAPSの能力に気付いておらず、オブジェクトの明るいX線を生成するプロセスに慣れていないことです。同様に、多くの科学者は、各ステーションが特定の科学技術に最適化されているため、ビームラインと呼ばれる多くのAPS実験ステーションのどれが実験に最適な選択肢であるかを知りません。
ミカルスカは、これがエバーライトが出てくる場所だと言いました。彼女は、それを科学者を適切なAPSパスの適切なテクノロジーに接続するように設計された仮想エコシステムとして説明しました。研究者は、提案された研究を実施するために、実験設計を正しいチャネルに合わせるのに役立つスタッフに、Eberlightスタッフに提案を提示します。彼女は、APSの能力の多様性は、Eberlightが生物学と環境科学の複数の分野に影響を与える可能性があることを意味していると述べました。
「私たちは、BERの研究者が研究していることと、その研究をどのように補完できるかを検討しています」と彼女は言いました。 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。「これらの研究者の中には、APのようなシンクロトロンを使用したことがない人もいます。彼らは、どのツールが利用可能であり、他の場所ではできないAPで対処できる科学的質問を学びます。 」
「これは、以前にAPSに存在していなかった新しいものを構築する機会です。私たちは生物学的および環境研究の範囲を拡大しています。これは新しい研究であるため、この施設を使用する科学者がプロジェクトの開発を支援しています。 - キャロライン・ミカルスカ、アルゴンヌ国立研究所
Eberlightが促進する特定の科学については、Michalskaは、土壌研究から成長植物、雲の形成、バイオ燃料まで、あらゆるものが含まれると述べました。 APS X-Ray Science Divisionの副ディレクターであるStefan Vogtは、気候条件の変化をよりよく理解するためにこの情報が重要であると指摘して、水循環をリストに追加しました。
「私たちは気候科学に関連する質問を研究しており、それらを研究し続ける必要があります」とVogt氏は言います。 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。」「気候変動の深い生態学的結果と戦う方法を理解する必要があります。」
Eberlightは10月に正式に発売されましたが、APSは包括的な施設のアップグレードの一環として1年間の休止期にとどまります。この間、チームは生物学的および環境サンプリングシステムの研究と開発に取り組み、データベースを開発し、プログラムのアウトリーチを実施します。
APSが2024年に再びオンラインになると、その機能は大幅に拡大されます。 Eberlightチームは、幅広いテクノロジーを表す13のAPSチャネルとの長期契約を締結します。 Eberlightを介して働く科学者は、Argonne Computing施設などのArgonneリソースにもアクセスできます。これには、Science Science Swiste SupercomputersとLaboratory SupercomputersのDOEオフィスがあります。分析。
プログラムが進化するにつれて、パシフィックノースウエスト国立研究所の環境分子科学研究所やローレンスバークレー国立研究所の共同ゲノム研究所など、他のDOE科学ユーザー施設との接続を活用します。
「子供を育てるには村が必要ですが、科学的な問題を解決するにはさらに大きな村が必要です」と、EberlightチームのメンバーであるArgonneの物理学者Zou Finfrock氏は述べています。 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。「Eberlightの多面的な性質は、科学的研究を生物学的、地上、生態学的なシステムに昇進させる統合されたプラットフォームを作成するよう努めています。シンプルに聞こえますが、スケールと潜在的な影響は大きなものです。 」
Argonne National Laboratoryの上級物理学者兼グループリーダーであるKen Kemnerによると、Eberlightのアイデアは長年にわたって作られてきました。ケムナーは、研究所の27年間APSで働いていましたが、その多くは環境研究者を機関のリソースにつなぐのに費やしました。今、Eberlightはこの作業を大規模に継続すると彼は言った。彼は、温室効果ガス、湿地の生態系、および土壌と堆積物との植物や微生物の相互作用に関する研究を通じて、新しいブレークスルーがどのようなものになるかを楽しみにしています。
Kemnerによると、Eberlightの成功の鍵は、シンクロトロンの科学者と生物学的および環境科学者の訓練です。
「環境科学の問題をよりよく理解し、環境研究の問題をより適切に解決するために、放射線科医を訓練する必要があります」と彼は言いました。 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。「また、これらの問題を解決する際に光源がどれほど優れているかについて、環境科学者に教育する必要があります。これは、それらを引き付けるための障壁を減らすために行われます。 」
Photon Science Laboratoryの副局長でAPSのディレクターであるLaurent Chaponは、新しい計画はAPSとその能力へのアクセスを民主化することを意味すると述べました。
「この計画は、APSが国にとって重要なリソースであり、差し迫った問題を解決するのに役立つプログラムを開発できるという重要なメッセージを送信します。 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は、実用的な関連性の生活科学の問題を解決しようとする科学者に包括的なソリューションを提供します。」
「科学者が直面する大きな課題に関係なく、APSが彼らを助けることができることを願っています」と彼女は言いました。 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。」「これらの問題は私たち全員に影響します。」
Argonneリーダーシップコンピューティング施設は、科学およびエンジニアリングコミュニティに、幅広い分野で基本的な発見と理解を促進するためのスーパーコンピューティング機能を提供します。 ALCFは、米国エネルギー省（DOE）Advanced Scientific Computing Research（ASCR）プログラムによってサポートされています。ALCFは、オープンサイエンス専用の2つの主要なDOEコンピューティングセンターの1つです。
Argonne National Laboratoryの米国エネルギー科学局の高度な光子源（APS）は、世界で最も生産的なX線源の1つです。 APSは、材料科学、化学、凝縮物質の物理学、生命と環境科学、応用研究の研究者の多様なグループに高輝度X線を提供します。これらのX線は、材料や生物学的構造の研究に最適です。要素の分布;化学、磁気、電子状態;バッテリーから噴射ノズルまで、私たちの国の経済的、技術的、経済的発展の基本である、さまざまな技術的に重要なエンジニアリングシステムも同様です。そして、物質的な幸福の基礎。毎年、5,000人以上の研究者がAPを使用して2,000を超える出版物を生産し、X線研究施設の他のユーザーよりも重要な発見を詳述し、より重要な生物学的タンパク質構造を解決しています。 APS科学者とエンジニアの革新的な技術は、加速器と光源の開発の根底にあります。これらには、研究者が高く評価する非常に明るいX線を生成する入力デバイス、X線を数ナノメートルに焦点を合わせたレンズ、X線と調査中のサンプルとの相互作用を最大化する機器、Xを収集および組み立てるデバイスが含まれます。 -rayソフトウェア。 APS研究から大量のデータを管理します。
この研究では、契約番号DE-AC02-06CH11357に基づいて、DOE科学オフィスオブサイエンスオフィスオブサイエンスの科学ユーザー施設が管理するDOE科学ユーザー施設であるAdvanced Photon Sourceのリソースを使用しました。
Argonne National Laboratoryは、緊急の国家科学技術の問題を解決することに取り組んでいます。米国で最初の国立研究所であるアルゴンヌ国立研究所は、ほぼすべての科学分野で最先端の基本的および応用科学的研究を実施しています。アルゴンヌ国立研究所の研究者は、何百もの企業、大学、連邦、州、市の機関の研究者と緊密に協力して、特定の問題の解決、米国の科学的リーダーシップを促進し、国のより良い未来を築くのを支援しています。 Argonneには60を超える国籍の従業員がおり、米国エネルギー省の科学局の一部であるシカゴのArgonne LLCによって管理されています。
米国エネルギー省の科学局は、米国の物理科学研究の最大の資金提供者であり、私たちの時代の最も差し迫った課題のいくつかに対処するために取り組んでいます。詳細については、https：// Energy Gy .gov/Scienceをご覧ください。
投稿時間：11月 - 2023年