Mae'r Ddaear yn ecosystem gymhleth, ac mae ein lle ynddi yn dibynnu ar lawer o ffactorau gwahanol. O iechyd y pridd i ansawdd yr aer i ymddygiad planhigion a micro-organebau, mae deall ein byd naturiol a'i drigolion eraill yn hanfodol i'n goroesiad ein hunain. Wrth i'r hinsawdd barhau i newid, dim ond yn bwysicach y bydd astudio'r amgylchedd a'i ffurfiau bywyd amrywiol.
Ym mis Hydref 2023, bydd y Advanced Photon Source (APS), cyfleuster defnyddwyr o fewn Swyddfa Wyddoniaeth Labordy Cenedlaethol Argonne Adran Ynni'r Unol Daleithiau (DOE), yn lansio rhaglen newydd yn swyddogol i ehangu galluoedd ymchwil a dadansoddi biolegol ac amgylcheddol yn labordai blaenllaw'r byd. Maes pelydr-X. Yn ddiweddar, derbyniodd cwmni o'r enw eBERlight gymeradwyaeth gan raglen Ymchwil Fiolegol ac Amgylcheddol (BER) Adran Ynni'r Unol Daleithiau. Y nod yw cysylltu ymchwilwyr sy'n cynnal arbrofion ar genhadaeth BER ag adnoddau gwyddoniaeth pelydr-X blaenllaw'r byd APS. Drwy ehangu mynediad at alluoedd amrywiol APS, mae meddylwyr eBERlight yn gobeithio darganfod dulliau gwyddonol newydd a denu timau rhyngddisgyblaethol newydd o ymchwilwyr i archwilio safbwyntiau newydd ar y byd yr ydym yn byw ynddo.
“Mae hwn yn gyfle i greu rhywbeth newydd nad yw wedi bodoli yn APS o’r blaen,” meddai crisialegydd protein Labordy Cenedlaethol Argonne, Caroline Michalska, sy’n arwain y gwaith ar 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，并且由于毥褡划划和境研究,“Rydym yn ehangu mynediad i alluogi mwy o ymchwil fiolegol ac amgylcheddol, ac oherwydd bod y rhaglen mor newydd, mae'r gwyddonwyr a fydd yn defnyddio'r cyfleuster yn ein helpu i'w ddatblygu.”
Ers ei sefydlu yn y 1990au, mae APS wedi bod yn arweinydd ym maes “crisialograffeg macromoleciwlaidd” mewn ymchwil fiolegol. Mae gwyddonwyr yn defnyddio'r dechnoleg hon i ddysgu mwy am glefydau heintus a firysau i osod y sylfaen ar gyfer brechlynnau a thriniaethau. Mae APS bellach yn anelu at ymestyn ei lwyddiant i feysydd eraill o wyddoniaeth bywyd ac amgylcheddol.
Un broblem gyda'r ehangiad hwn yw nad yw llawer o wyddonwyr biolegol ac amgylcheddol yn ymwybodol o alluoedd yr APS i'w helpu i ddatblygu eu hymchwil ac nad ydynt yn gyfarwydd â'r broses o gynhyrchu pelydrau-X llachar o wrthrych. Yn yr un modd, nid yw llawer o wyddonwyr yn gwybod pa un o'r nifer o orsafoedd arbrofol APS, a elwir yn linellau trawst, yw'r dewis gorau ar gyfer eu harbrofion, gan fod pob gorsaf wedi'i optimeiddio ar gyfer gwyddoniaeth a thechnoleg benodol.
Dywedodd Michalska mai dyma lle mae eBERlight yn dod i rym. Fe'i disgrifiodd fel ecosystem rhithwir a gynlluniwyd i gysylltu gwyddonwyr â'r technolegau cywir ar y llwybr APS cywir. Bydd ymchwilwyr yn cyflwyno cynigion i staff eBERlight a fydd yn helpu i alinio'r dyluniad arbrofol â'r sianel gywir i gynnal yr astudiaeth arfaethedig. Dywedodd fod amrywiaeth galluoedd APS yn golygu y gallai eBERlight gael effaith ar draws sawl maes o fioleg a gwyddor amgylcheddol.
“Rydym yn edrych ar yr hyn y mae ymchwilwyr BER yn ei astudio a sut y gallwn ategu’r ymchwil honno,” meddai. 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。“Nid yw rhai o’r ymchwilwyr hyn erioed wedi defnyddio synchrotron fel APS.Maen nhw'n dysgu pa offer sydd ar gael a pha gwestiynau gwyddonol y gellir eu hateb yn APS na ellir eu gwneud yn unman arall.
“Mae hwn yn gyfle i adeiladu rhywbeth newydd nad yw wedi bodoli yn APS o’r blaen. Rydym yn ehangu cwmpas ymchwil fiolegol ac amgylcheddol, ac oherwydd bod hwn yn ymchwil newydd, mae’r gwyddonwyr a fydd yn defnyddio’r cyfleuster yn ein helpu i ddatblygu’r prosiect. — Caroline Michalska, Labordy Cenedlaethol Argonne
O ran y wyddoniaeth benodol y bydd eBERlight yn ei hyrwyddo, dywedodd Michalska y bydd yn cynnwys popeth o ymchwil pridd i dyfu planhigion, ffurfio cymylau a biodanwydd. Ychwanegodd Stefan Vogt, dirprwy gyfarwyddwr Adran Gwyddoniaeth Pelydr-X APS, y cylch dŵr at y rhestr, gan nodi bod y wybodaeth hon yn hanfodol i ddeall amodau hinsawdd sy'n newid yn well.
“Rydym yn astudio cwestiynau sy’n ymwneud â gwyddoniaeth hinsawdd, ac mae angen i ni barhau i’w hastudio,” meddai 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。”“Mae angen i ni ddeall sut i frwydro yn erbyn canlyniadau ecolegol dwys newid hinsawdd.”
Er i eBERlight gael ei lansio'n swyddogol ym mis Hydref, bydd APS yn parhau ar seibiant o flwyddyn fel rhan o uwchraddio cyfleuster cynhwysfawr. Yn ystod yr amser hwn, bydd y tîm yn gweithio i ymchwilio a datblygu system samplu biolegol ac amgylcheddol, datblygu cronfeydd data, a chynnal gwaith allgymorth ar gyfer y rhaglen.
Pan fydd APS ar-lein eto yn 2024, bydd ei alluoedd yn cael eu hehangu'n sylweddol. Bydd tîm eBERlight yn ymrwymo i gytundebau hirdymor gyda 13 sianel APS sy'n cynrychioli ystod eang o dechnolegau. Bydd gan wyddonwyr sy'n gweithio trwy eBERlight fynediad hefyd at adnoddau Argonne, megis Cyfleuster Cyfrifiadura Argonne, lle mae uwchgyfrifiaduron Swyddfa Wyddoniaeth yr Adran Addysg a uwchgyfrifiaduron labordy wedi'u lleoli, a'r Ganolfan ar gyfer Nodweddu Protein Uwch, lle mae proteinau'n cael eu crisialu a'u paratoi i'w dadansoddi.
Wrth i'r rhaglen esblygu, bydd yn manteisio ar gysylltiadau â chyfleusterau defnyddwyr eraill Swyddfa Wyddoniaeth yr Adran Addysg, megis Labordy Gwyddorau Moleciwlaidd Amgylcheddol Labordy Cenedlaethol y Gogledd-orllewin Môr Tawel a'r Sefydliad Genom ar y Cyd yn Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley.
“Mae angen pentref i fagu plentyn, ond mae angen pentref hyd yn oed yn fwy i ddatrys problem wyddonol,” meddai’r ffisegydd o Argonne, Zou Finfrock, aelod o dîm 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、地球和环境系统统 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、地球和环境系统统“Rwy’n caru natur amlochrog eBERlight wrth iddo ymdrechu i greu platfform integredig sy’n hyrwyddo ymchwil wyddonol i systemau biolegol, daearol ac ecolegol.Mae'n swnio'n syml, ond mae'r raddfa a'r effaith bosibl yn enfawr.”
Mae'r syniad ar gyfer eBERlight wedi bod yn cael ei ddatblygu ers blynyddoedd, yn ôl Ken Kemner, uwch ffisegydd ac arweinydd grŵp yn Labordy Cenedlaethol Argonne. Gweithiodd Kemner yn APS am 27 mlynedd y labordy, a threuliodd lawer o'r cyfnod hwnnw'n cysylltu ymchwilwyr amgylcheddol ag adnoddau'r sefydliad. Nawr bydd eBERlight yn parhau â'r gwaith hwn ar raddfa fwy, meddai. Mae'n edrych ymlaen at weld pa ddatblygiadau newydd a wneir trwy ymchwil ar nwyon tŷ gwydr, ecosystemau gwlyptiroedd, a rhyngweithiadau planhigion a micro-organebau â phridd a gwaddod.
Yr allwedd i lwyddiant eBERlight, yn ôl Kemner, yw hyfforddi gwyddonwyr synchrotron, yn ogystal â gwyddonwyr biolegol ac amgylcheddol.
“Mae’n rhaid i chi hyfforddi radiolegwyr i ddeall problemau gwyddor amgylcheddol yn well ac addasu technoleg i ddatrys problemau ymchwil amgylcheddol yn well,” meddai. 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。“Mae angen i chi hefyd addysgu gwyddonwyr amgylcheddol ynglŷn â pha mor dda yw ffynonellau golau wrth ddatrys y problemau hyn.Gwneir hyn er mwyn lleihau'r rhwystrau i'w denu.”
Dywedodd Laurent Chapon, dirprwy gyfarwyddwr Labordy Gwyddoniaeth Ffoton a chyfarwyddwr APS, fod y cynllun newydd yn golygu democrateiddio mynediad at APS a'i alluoedd.
“Mae’r cynllun hwn yn anfon neges bwysig bod APS yn adnodd hanfodol i’r genedl, yn gallu datblygu rhaglenni sy’n helpu i ddatrys problemau dybryd, yn yr achos hwn problemau amgylcheddol a biolegol,” meddai 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揖供端到端解冈 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揖供端到端解冈“Bydd eBERlight yn darparu ateb cynhwysfawr i wyddonwyr sy’n ceisio datrys problemau gwyddor bywyd o berthnasedd ymarferol.”
“Rwy’n gobeithio, ni waeth pa heriau mawr y mae gwyddonwyr yn eu hwynebu, y gall APS eu helpu,” meddai. 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。”“Mae’r materion hyn yn effeithio ar bob un ohonom.”
Mae Cyfleuster Cyfrifiadura Arweinyddiaeth Argonne yn darparu galluoedd uwchgyfrifiadura i'r gymuned wyddonol a pheirianneg i hyrwyddo darganfyddiadau a dealltwriaeth sylfaenol ar draws ystod eang o ddisgyblaethau. Gyda chefnogaeth rhaglen Ymchwil Cyfrifiadura Wyddonol Uwch (ASCR) Adran Ynni'r Unol Daleithiau (DOE), mae ALCF yn un o ddwy ganolfan gyfrifiadura flaenllaw DOE sy'n ymroddedig i wyddoniaeth agored.
Mae Ffynhonnell Ffoton Uwch (APS) Swyddfa Wyddoniaeth Adran Ynni'r Unol Daleithiau yn Labordy Cenedlaethol Argonne yn un o'r ffynonellau pelydr-X mwyaf cynhyrchiol yn y byd. Mae APS yn darparu pelydrau-X disgleirdeb uchel i grŵp amrywiol o ymchwilwyr mewn gwyddor deunyddiau, cemeg, ffiseg mater cyddwys, gwyddorau bywyd ac amgylcheddol, ac ymchwil gymhwysol. Mae'r pelydrau-X hyn yn ddelfrydol ar gyfer astudio deunyddiau a strwythurau biolegol; dosbarthiad elfennau; cyflyrau cemegol, magnetig ac electronig; yn ogystal ag ystod o systemau peirianneg pwysig yn dechnolegol, o fatris i ffroenellau chwistrellu, sy'n hanfodol i ddatblygiad economaidd, technolegol ac economaidd ein cenedl. a Sail lles materol. Bob blwyddyn, mae mwy na 5,000 o ymchwilwyr yn defnyddio APS i gynhyrchu mwy na 2,000 o gyhoeddiadau, gan fanylu ar ddarganfyddiadau pwysig a datrys strwythurau protein biolegol pwysicach nag unrhyw ddefnyddiwr arall o gyfleusterau ymchwil pelydr-X. Mae technolegau arloesol gwyddonwyr a pheirianwyr APS yn sail i ddatblygiad cyflymyddion a ffynonellau golau. Mae'r rhain yn cynnwys dyfeisiau mewnbwn sy'n cynhyrchu'r pelydrau-X hynod o ddisglair sy'n cael eu gwerthfawrogi gan ymchwilwyr, lensys sy'n ffocysu pelydrau-X i lawr i ychydig nanometrau, offerynnau sy'n gwneud y mwyaf o ryngweithio pelydrau-X â'r sampl sy'n cael ei hastudio, a dyfeisiau sy'n casglu ac yn cydosod meddalwedd pelydrau-X. Rheoli cyfrolau mawr o ddata o astudiaethau APS.
Defnyddiodd yr ymchwil hon adnoddau o'r Advanced Photon Source, cyfleuster defnyddwyr Swyddfa Wyddoniaeth yr Adran Addysg a reolir gan Labordy Cenedlaethol Argonne Swyddfa Wyddoniaeth yr Adran Addysg o dan Gontract Rhif DE-AC02-06CH11357.
Mae Labordy Cenedlaethol Argonne wedi ymrwymo i ddatrys problemau gwyddoniaeth a thechnoleg cenedlaethol dybryd. Mae Labordy Cenedlaethol Argonne, y labordy cenedlaethol cyntaf yn yr Unol Daleithiau, yn cynnal ymchwil wyddonol sylfaenol a chymhwysol arloesol ym mron pob disgyblaeth wyddonol. Mae ymchwilwyr Labordy Cenedlaethol Argonne yn gweithio'n agos gydag ymchwilwyr o gannoedd o gwmnïau, prifysgolion, ac asiantaethau ffederal, gwladol a bwrdeistrefol i'w helpu i ddatrys problemau penodol, hyrwyddo arweinyddiaeth wyddonol yr Unol Daleithiau, ac adeiladu dyfodol gwell i'r genedl. Mae gan Argonne weithwyr o fwy na 60 o genedligrwyddau ac fe'i rheolir gan Argonne LLC yn Chicago, rhan o Swyddfa Wyddoniaeth Adran Ynni'r Unol Daleithiau.
Swyddfa Wyddoniaeth Adran Ynni'r Unol Daleithiau yw'r ariannwr mwyaf o ymchwil ffisegol yn yr Unol Daleithiau ac mae'n gweithio i fynd i'r afael â rhai o heriau mwyaf dybryd ein hoes. Am ragor o wybodaeth, ewch i https://energy.gov/science.
Amser postio: Tach-06-2023