Bumi adalah ekosistem yang kompleks, dan posisi kita di dalamnya bergantung pada banyak faktor berbeda.Mulai dari kesehatan tanah, kualitas udara, hingga perilaku tanaman dan mikroorganisme, memahami alam dan penghuninya sangat penting untuk kelangsungan hidup kita.Ketika iklim terus berubah, mempelajari lingkungan dan beragam bentuk kehidupan di dalamnya akan menjadi semakin penting.
Pada bulan Oktober 2023, Advanced Photon Source (APS), fasilitas pengguna dalam Kantor Sains di Laboratorium Nasional Argonne Departemen Energi AS (DOE), secara resmi akan meluncurkan program baru untuk memperluas kemampuan penelitian dan analisis biologi dan lingkungan di laboratorium terkemuka di dunia.bidang sinar-X.Sebuah perusahaan bernama eBERlight baru-baru ini menerima persetujuan dari program Penelitian Biologi dan Lingkungan (BER) Departemen Energi AS.Tujuannya adalah untuk menghubungkan para peneliti yang melakukan eksperimen pada misi BER dengan sumber daya sains sinar-X APS yang terkemuka di dunia.Dengan memperluas akses terhadap beragam kemampuan APS, para pemikir eBERlight berharap dapat menemukan metode ilmiah baru dan menarik tim peneliti interdisipliner baru untuk mengeksplorasi perspektif baru tentang dunia tempat kita hidup.
“Ini adalah kesempatan untuk menciptakan sesuatu yang baru yang belum pernah ada di APS sebelumnya,” kata ahli kristalologi protein di Argonne National Laboratory, Caroline Michalska, yang memimpin penelitian di eBERlight. …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”“Kami memperluas akses untuk memungkinkan lebih banyak penelitian biologi dan lingkungan, dan karena program ini masih sangat baru, para ilmuwan yang akan menggunakan fasilitas tersebut membantu kami mengembangkannya.”
Sejak didirikan pada tahun 1990an, APS telah menjadi pemimpin dalam bidang “kristalografi makromolekul” dalam penelitian biologi.Para ilmuwan menggunakan teknologi ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang penyakit menular dan virus guna meletakkan dasar bagi vaksin dan pengobatan.APS kini bertujuan untuk memperluas keberhasilannya ke bidang kehidupan dan ilmu lingkungan lainnya.
Salah satu masalah dengan perluasan ini adalah banyak ilmuwan biologi dan lingkungan yang tidak menyadari kemampuan APS untuk membantu mereka memajukan penelitian mereka dan tidak terbiasa dengan proses menghasilkan sinar X yang terang pada suatu objek.Demikian pula, banyak ilmuwan tidak mengetahui stasiun eksperimen APS mana, yang disebut beamlines, yang merupakan pilihan terbaik untuk eksperimen mereka, karena setiap stasiun dioptimalkan untuk sains dan teknologi tertentu.
Michalska mengatakan di sinilah eBERlight berperan.Dia menggambarkannya sebagai ekosistem virtual yang dirancang untuk menghubungkan ilmuwan dengan teknologi yang tepat di jalur APS yang benar.Peneliti akan mempresentasikan proposal kepada staf eBERlight yang akan membantu menyelaraskan desain eksperimental dengan saluran yang tepat untuk melakukan penelitian yang diusulkan.Dia mengatakan keragaman kemampuan APS berarti eBERlight dapat berdampak pada berbagai bidang biologi dan ilmu lingkungan.
“Kami sedang mempelajari apa yang dipelajari oleh para peneliti BER dan bagaimana kami dapat melengkapi penelitian tersebut,” katanya. 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。“Beberapa peneliti ini belum pernah menggunakan sinkrotron seperti APS.Mereka mempelajari alat apa saja yang tersedia dan pertanyaan ilmiah apa yang dapat diatasi di APS yang tidak dapat dilakukan di tempat lain.”
“Ini adalah kesempatan untuk membangun sesuatu yang baru yang belum pernah ada di APS sebelumnya.Kami memperluas cakupan penelitian biologi dan lingkungan, dan karena ini adalah penelitian baru, para ilmuwan yang akan menggunakan fasilitas tersebut membantu kami mengembangkan proyek tersebut.— Caroline Michalska, Laboratorium Nasional Argonne
Mengenai ilmu pengetahuan spesifik yang akan dipromosikan eBERlight, Michalska mengatakan hal itu akan mencakup segala hal mulai dari penelitian tanah hingga budidaya tanaman, pembentukan awan, dan biofuel.Stefan Vogt, wakil direktur Divisi Sains Sinar-X APS, menambahkan siklus air ke dalam daftar, dan menyatakan bahwa informasi ini sangat penting untuk lebih memahami perubahan kondisi iklim.
“Kami sedang mempelajari pertanyaan-pertanyaan yang berkaitan dengan ilmu iklim, dan kami perlu terus mempelajarinya,” kata 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。”“Kita perlu memahami cara memerangi dampak ekologis yang besar dari perubahan iklim.”
Meskipun eBERlight secara resmi diluncurkan pada bulan Oktober, APS akan tetap dalam masa jeda selama setahun sebagai bagian dari peningkatan fasilitas yang komprehensif.Selama masa ini, tim akan bekerja untuk meneliti dan mengembangkan sistem pengambilan sampel biologis dan lingkungan, mengembangkan database, dan melakukan sosialisasi untuk program tersebut.
Ketika APS kembali online pada tahun 2024, kemampuannya akan diperluas secara signifikan.Tim eBERlight akan mengadakan perjanjian jangka panjang dengan 13 saluran APS yang mewakili berbagai teknologi.Para ilmuwan yang bekerja melalui eBERlight juga akan memiliki akses ke sumber daya Argonne, seperti Argonne Computing Facility, tempat superkomputer dan superkomputer laboratorium DOE Office of Science Office of Science berada, dan Pusat Karakterisasi Protein Tingkat Lanjut, tempat protein dikristalisasi dan disiapkan untuk analisis.
Seiring berkembangnya program ini, program ini akan memanfaatkan koneksi dengan fasilitas pengguna DOE Office of Science lainnya, seperti Laboratorium Ilmu Molekuler Lingkungan Pacific Northwest National Laboratory dan Joint Genome Institute di Lawrence Berkeley National Laboratory.
“Dibutuhkan satu desa untuk membesarkan seorang anak, namun dibutuhkan desa yang lebih besar lagi untuk memecahkan masalah ilmiah,” kata fisikawan Argonne, Zou Finfrock, yang merupakan anggota tim 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。“Saya menyukai sifat eBERlight yang memiliki banyak aspek karena berupaya menciptakan platform terintegrasi yang memajukan penelitian ilmiah ke dalam sistem biologis, terestrial, dan ekologi.Kedengarannya sederhana, namun skala dan potensi dampaknya sangat besar.”
Ide eBERlight telah dibuat selama bertahun-tahun, menurut Ken Kemner, fisikawan senior dan pemimpin kelompok di Argonne National Laboratory.Kemner bekerja di APS selama 27 tahun di laboratorium tersebut, sebagian besar waktunya ia habiskan untuk menghubungkan peneliti lingkungan dengan sumber daya lembaga tersebut.Sekarang eBERlight akan melanjutkan pekerjaan ini dalam skala yang lebih besar, katanya.Ia berharap dapat melihat terobosan baru apa yang akan dibuat melalui penelitian tentang gas rumah kaca, ekosistem lahan basah, dan interaksi tanaman dan mikroorganisme dengan tanah dan sedimen.
Kunci keberhasilan eBERlight, menurut Kemner, adalah pelatihan ilmuwan sinkrotron, serta ilmuwan biologi dan lingkungan.
“Anda harus melatih ahli radiologi untuk lebih memahami masalah ilmu lingkungan dan mengadaptasi teknologi untuk memecahkan masalah penelitian lingkungan dengan lebih baik,” katanya. 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。“Anda juga perlu mendidik para ilmuwan lingkungan tentang seberapa baik sumber cahaya dalam memecahkan masalah ini.Hal ini dilakukan untuk mengurangi hambatan dalam menarik mereka.”
Laurent Chapon, wakil direktur Laboratorium Sains Foton dan direktur APS, mengatakan rencana baru ini berarti mendemokratisasi akses ke APS dan kemampuannya.
“Rencana ini mengirimkan pesan penting bahwa APS adalah sumber daya penting bagi negara, yang mampu mengembangkan program yang membantu memecahkan masalah-masalah mendesak, dalam hal ini masalah lingkungan dan biologi,” kata 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 akan memberikan solusi komprehensif bagi para ilmuwan yang ingin memecahkan masalah ilmu kehidupan yang memiliki relevansi praktis.”
“Saya berharap, betapapun besarnya tantangan yang dihadapi para ilmuwan, APS dapat membantu mereka,” ujarnya. 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。”“Masalah-masalah ini berdampak pada kita semua.”
Fasilitas Komputasi Kepemimpinan Argonne memberikan komunitas ilmiah dan teknik kemampuan superkomputer untuk memajukan penemuan dan pemahaman mendasar di berbagai disiplin ilmu.Didukung oleh program Penelitian Komputasi Ilmiah Tingkat Lanjut (ASCR) Departemen Energi AS (DOE), ALCF adalah salah satu dari dua pusat komputasi DOE terkemuka yang didedikasikan untuk sains terbuka.
Sumber Foton Lanjutan (APS) Kantor Ilmu Pengetahuan Departemen Energi AS di Laboratorium Nasional Argonne adalah salah satu sumber sinar-X paling produktif di dunia.APS memberikan sinar-X kecerahan tinggi kepada beragam kelompok peneliti di bidang ilmu material, kimia, fisika benda terkondensasi, ilmu kehidupan dan lingkungan, serta penelitian terapan.Sinar-X ini ideal untuk mempelajari material dan struktur biologis;distribusi elemen;keadaan kimia, magnet dan elektronik;serta serangkaian sistem rekayasa yang penting secara teknologi, mulai dari baterai hingga nozel injeksi, yang sangat penting bagi pembangunan ekonomi, teknologi, dan perekonomian negara kita.dan Dasar kesejahteraan materi.Setiap tahun, lebih dari 5.000 peneliti menggunakan APS untuk menghasilkan lebih dari 2.000 publikasi, merinci penemuan penting dan memecahkan struktur protein biologis yang lebih penting dibandingkan pengguna fasilitas penelitian sinar-X lainnya.Teknologi inovatif para ilmuwan dan insinyur APS mendasari pengembangan akselerator dan sumber cahaya.Ini termasuk perangkat input yang menghasilkan sinar-X yang sangat terang yang dihargai oleh para peneliti, lensa yang memfokuskan sinar-X hingga beberapa nanometer, instrumen yang memaksimalkan interaksi sinar-X dengan sampel yang diteliti, dan perangkat yang mengumpulkan dan merakit X-ray. perangkat lunak -ray.Kelola data dalam jumlah besar dari studi APS.
Penelitian ini menggunakan sumber daya dari Advanced Photon Source, fasilitas pengguna DOE Office of Science yang dikelola oleh Argonne National Laboratory DOE Office of Science berdasarkan Kontrak No. DE-AC02-06CH11357.
Laboratorium Nasional Argonne berkomitmen untuk memecahkan masalah-masalah sains dan teknologi nasional yang mendesak.Laboratorium Nasional Argonne, laboratorium nasional pertama di Amerika Serikat, melakukan penelitian ilmiah dasar dan terapan mutakhir di hampir semua disiplin ilmu.Peneliti Laboratorium Nasional Argonne bekerja sama dengan peneliti dari ratusan perusahaan, universitas, dan lembaga federal, negara bagian, dan kota untuk membantu mereka memecahkan masalah tertentu, memajukan kepemimpinan ilmiah AS, dan membangun masa depan yang lebih baik bagi bangsa.Argonne memiliki karyawan lebih dari 60 negara dan dikelola oleh Argonne LLC di Chicago, bagian dari Kantor Sains Departemen Energi AS.
Kantor Ilmu Pengetahuan Departemen Energi AS adalah penyandang dana terbesar untuk penelitian ilmu fisika di Amerika Serikat dan berupaya mengatasi beberapa tantangan paling mendesak di zaman kita.Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi https://energygy.gov/science.
Waktu posting: 06-November-2023