Дэлхий бол нарийн төвөгтэй экосистем бөгөөд бидний түүн дэх байр суурь олон хүчин зүйлээс хамаардаг. Хөрсний эрүүл мэндээс эхлээд агаарын чанар, ургамал, бичил биетний зан байдал хүртэл байгалийн ертөнц болон түүний бусад оршин суугчдыг ойлгох нь бидний оршин тогтноход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Уур амьсгал үргэлжлэн өөрчлөгдөхийн хэрээр хүрээлэн буй орчин болон түүний олон янзын амьдралын хэлбэрийг судлах нь улам бүр чухал болох болно.
2023 оны 10-р сард АНУ-ын Эрчим хүчний яамны (DOE) Аргонн үндэсний лабораторийн Шинжлэх ухааны газрын хэрэглэгчийн байгууламж болох Advanced Photon Source (APS) нь дэлхийн тэргүүлэгч лабораториудад биологийн болон хүрээлэн буй орчны судалгаа, шинжилгээний чадавхийг өргөжүүлэх шинэ хөтөлбөрийг албан ёсоор эхлүүлэх болно. Рентген туяаны талбар. eBERlight нэртэй компани саяхан АНУ-ын Эрчим хүчний яамны Биологийн болон Байгаль орчны судалгаа (BER) хөтөлбөрөөс зөвшөөрөл авсан. Зорилго нь BER даалгаврын туршилт хийж буй судлаачдыг APS-ийн дэлхийд тэргүүлэгч рентген туяаны шинжлэх ухааны нөөцтэй холбох явдал юм. APS-ийн олон янзын чадавхийг ашиглах боломжийг өргөжүүлснээр eBERlight сэтгэгчид шинэ шинжлэх ухааны аргуудыг нээж, бидний амьдарч буй ертөнцийн талаарх шинэ хэтийн төлөвийг судлахын тулд шинэ салбар дундын судлаачдын багийг татахыг хүсч байна.
"Энэ бол APS-д өмнө нь байгаагүй шинэ зүйлийг бүтээх боломж юм" гэж eBERlight-ийн ажлыг удирдаж буй Аргонн Үндэсний Лабораторийн уургийн талст судлаач Каролин Михалска хэлэв. 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”"Бид биологийн болон хүрээлэн буй орчны судалгааг илүү их хийх боломжийг олгохын тулд хандалтыг өргөжүүлж байгаа бөгөөд уг хөтөлбөр нь маш шинэ тул уг байгууламжийг ашиглах эрдэмтэд бидэнд үүнийг хөгжүүлэхэд тусалж байна."
1990-ээд онд байгуулагдсанаасаа хойш APS нь биологийн судалгааны "макромолекулын талстжуулалт"-ын салбарт тэргүүлэгч байсаар ирсэн. Эрдэмтэд энэхүү технологийг ашиглан халдварт өвчин, вирусын талаар илүү ихийг мэдэж, вакцин, эмчилгээний үндэс суурийг тавьж байна. APS одоо өөрийн амжилтаа амьдралын бусад салбар болон байгаль орчны шинжлэх ухаанд өргөжүүлэхийг зорьж байна.
Энэхүү өргөтгөлийн нэг асуудал нь олон биологийн болон байгаль орчны эрдэмтэд судалгаагаа урагшлуулахад туслах APS-ийн чадавхийг мэддэггүй бөгөөд объектын тод рентген туяа үүсгэх үйл явцыг мэддэггүй явдал юм. Үүнтэй адил олон эрдэмтэд цацрагийн шугам гэж нэрлэгддэг олон APS туршилтын станцуудаас аль нь тэдний туршилтад хамгийн тохиромжтой болохыг мэддэггүй, учир нь станц бүрийг тодорхой шинжлэх ухаан, технологид оновчтой болгосон байдаг.
Михалска хэлэхдээ, энэ нь eBERlight-ийн үүрэг гүйцэтгэдэг газар гэжээ. Тэрээр үүнийг эрдэмтдийг зөв APS зам дээр зөв технологитой холбох зорилготой виртуал экосистем гэж тодорхойлсон. Судлаачид туршилтын загварыг санал болгож буй судалгааг явуулах зөв сувагтай уялдуулахад туслах eBERlight-ийн ажилтнуудад саналаа танилцуулах болно. Тэрээр APS-ийн олон янзын чадвар нь eBERlight нь биологи, байгаль орчны шинжлэх ухааны олон салбарт нөлөөлж чадна гэсэн үг гэж хэлэв.
"Бид BER судлаачид юу судалж байгаа, мөн бид уг судалгааг хэрхэн нөхөж чадахыг судалж байна" гэж тэр хэлэв. 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。"Эдгээр судлаачдын зарим нь APS шиг синхротроныг хэзээ ч ашиглаж байгаагүй."Тэд APS дээр өөр хаана ч хийж чадахгүй ямар хэрэгслүүд байдаг, ямар шинжлэх ухааны асуултуудыг шийдэж болохыг сурдаг.
“Энэ бол APS-д өмнө нь байгаагүй шинэ зүйлийг бүтээх боломж юм. Бид биологийн болон хүрээлэн буй орчны судалгааны цар хүрээг тэлж байгаа бөгөөд энэ нь шинэ судалгаа тул уг байгууламжийг ашиглах эрдэмтэд бидэнд төслийг боловсруулахад тусалж байна. — Каролин Михалска, Аргонн Үндэсний Лаборатори
eBERlight-ийн сурталчлах тодорхой шинжлэх ухааны тухайд Михалска хөрсний судалгаанаас эхлээд ургамал ургуулах, үүл үүсэх, био түлш хүртэл бүх зүйлийг багтаана гэж мэдэгдэв. APS-ийн рентген шинжлэх ухааны хэлтсийн дэд захирал Стефан Вогт усны эргэлтийг жагсаалтад нэмж, энэ мэдээлэл нь өөрчлөгдөж буй уур амьсгалын нөхцөл байдлыг илүү сайн ойлгоход чухал ач холбогдолтой гэдгийг тэмдэглэв.
"Бид уур амьсгалын шинжлэх ухаантай холбоотой асуудлуудыг судалж байгаа бөгөөд тэдгээрийг үргэлжлүүлэн судлах шаардлагатай байна" гэж Фогт хэлэв. 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。”"Бид уур амьсгалын өөрчлөлтийн гүн гүнзгий экологийн үр дагавартай хэрхэн тэмцэхээ ойлгох хэрэгтэй."
eBERlight нь аравдугаар сард албан ёсоор нээлтээ хийсэн боловч APS нь цогц байгууламжийн шинэчлэлийн хүрээнд нэг жилийн турш завсарлага авах болно. Энэ хугацаанд баг нь биологийн болон хүрээлэн буй орчны дээж авах системийг судалж, хөгжүүлэх, мэдээллийн санг боловсруулах, хөтөлбөрийн талаар мэдээлэл түгээх ажлыг хийх болно.
APS 2024 онд дахин ашиглалтад орсноор түүний чадавхи мэдэгдэхүйц өргөжин тэлэх болно. eBERlight баг нь олон төрлийн технологийг төлөөлдөг 13 APS сувагтай урт хугацааны гэрээ байгуулна. eBERlight-ээр дамжуулан ажилладаг эрдэмтэд мөн DOE-ийн Шинжлэх ухааны газрын суперкомпьютер болон лабораторийн суперкомпьютерууд байрладаг Argonne Computing Facility, уургийг талсжуулж, шинжилгээнд бэлтгэдэг Дэвшилтэт уургийн шинж чанарын төв зэрэг Argonne-ийн нөөцөд хандах боломжтой болно.
Хөтөлбөр хөгжихийн хэрээр Номхон далайн баруун хойд үндэсний лабораторийн Байгаль орчны молекулын шинжлэх ухааны лаборатори, Лоуренс Берклигийн үндэсний лабораторийн хамтарсан геномын хүрээлэн зэрэг DOE-ийн Шинжлэх ухааны газрын бусад хэрэглэгчийн байгууламжуудтай холбогдох болно.
"Хүүхэд өсгөхөд нэг тосгон хэрэгтэй ч шинжлэх ухааны асуудлыг шийдэхэд бүр ч том тосгон хэрэгтэй" гэж eBERlight багийн гишүүн, Аргоннийн физикч Зоу Финфрок хэлэв. 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、地球和环墂球和环境 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、地球和环墂球和环境"Биологийн, хуурай газрын болон экологийн системийн шинжлэх ухааны судалгааг урагшлуулдаг нэгдсэн платформ бий болгохыг эрмэлздэг eBERlight-ийн олон талт шинж чанарт би дуртай."Энэ нь энгийн сонсогдож байгаа ч цар хүрээ болон боломжит нөлөө нь асар их юм."
Аргонн Үндэсний Лабораторийн ахлах физикч, бүлгийн удирдагч Кен Кемнерийн хэлснээр eBERlight-ийн санаа олон жилийн турш боловсруулагдаж ирсэн. Кемнер лабораторийн 27 жилийн турш APS-д ажилласан бөгөөд үүний ихэнх хугацааг хүрээлэнгийн нөөцтэй байгаль орчны судлаачдыг холбоход зарцуулсан. Одоо eBERlight энэ ажлыг илүү өргөн хүрээнд үргэлжлүүлэх болно гэж тэр хэлэв. Тэрээр хүлэмжийн хий, намгархаг газрын экосистем, ургамал, бичил биетний хөрс, тунадастай харилцан үйлчлэлийн талаарх судалгаагаар дамжуулан ямар шинэ нээлтүүд гарахыг харахыг тэсэн ядан хүлээж байна.
Кемнерийн хэлснээр eBERlight-ийн амжилтын гол түлхүүр нь биологийн болон хүрээлэн буй орчны эрдэмтдээс гадна синхротрон судлаачдыг сургах явдал юм.
"Та хүрээлэн буй орчны шинжлэх ухааны асуудлуудыг илүү сайн ойлгож, хүрээлэн буй орчны судалгааны асуудлыг илүү сайн шийдвэрлэхийн тулд технологийг ашиглахын тулд рентген судлаачдыг сургах хэрэгтэй" гэж тэр хэлэв. 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"Та мөн байгаль орчны эрдэмтдэд эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхэд гэрлийн эх үүсвэрүүд хэр сайн болохыг сургах хэрэгтэй."Үүнийг тэднийг татахад тулгарч буй саад бэрхшээлийг багасгахын тулд хийж байна. ”
Фотоны шинжлэх ухааны лабораторийн дэд захирал бөгөөд APS-ийн захирал Лоран Чапон шинэ төлөвлөгөө нь APS болон түүний чадавхийг ашиглах боломжийг ардчилсан болгох гэсэн үг гэж хэлэв.
"Энэхүү төлөвлөгөө нь APS нь улс орны хувьд тулгамдсан асуудлуудыг, энэ тохиолдолд байгаль орчин, биологийн асуудлуудыг шийдвэрлэхэд туслах хөтөлбөр боловсруулах чадвартай чухал нөөц гэсэн чухал мессежийг илгээж байна" гэж Чапон хэлэв. 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。。 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。。"eBERlight нь практик ач холбогдолтой амьдралын шинжлэх ухааны асуудлыг шийдвэрлэхийг эрэлхийлж буй эрдэмтдэд цогц шийдлийг өгөх болно."
"Эрдэмтэд ямар ч том бэрхшээлтэй тулгарсан байсан APS тэдэнд тусалж чадна гэж би найдаж байна" гэж тэр хэлэв. 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。”"Эдгээр асуудлууд бид бүгдэд хамаатай."
Аргонн Удирдлагын Тооцооллын Байгууллага нь шинжлэх ухаан, инженерийн нийгэмлэгт өргөн хүрээний салбарын үндсэн нээлт, ойлголтыг урагшлуулах суперкомпьютерийн чадавхийг олгодог. АНУ-ын Эрчим хүчний яамны (DOE) Дэвшилтэт Шинжлэх Ухааны Тооцооллын Судалгаа (ASCR) хөтөлбөрийн дэмжлэгтэйгээр ALCF нь нээлттэй шинжлэх ухаанд зориулагдсан DOE-ийн тэргүүлэх хоёр тооцооллын төвийн нэг юм.
АНУ-ын Эрчим хүчний яамны Шинжлэх ухааны газрын Аргонн үндэсний лабораторид байрлах Дэвшилтэт фотоны эх үүсвэр (APS) нь дэлхийн хамгийн бүтээмжтэй рентген туяаны эх үүсвэрүүдийн нэг юм. APS нь материалын шинжлэх ухаан, хими, конденсацлагдсан бодисын физик, амьдрал ба хүрээлэн буй орчны шинжлэх ухаан, хэрэглээний судалгааны чиглэлээр ажилладаг олон төрлийн судлаачдын бүлэгт өндөр тод рентген туяагаар хангадаг. Эдгээр рентген туяа нь материал, биологийн бүтэц; элементүүдийн тархалт; химийн, соронзон болон электрон төлөв байдал; мөн манай улсын эдийн засаг, технологи, эдийн засгийн хөгжилд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг батерейгаас эхлээд шахах хошуу хүртэлх технологийн хувьд чухал инженерийн системүүдийг судлахад тохиромжтой. Материаллаг сайн сайхан байдлын үндэс. Жил бүр 5000 гаруй судлаач APS-ийг ашиглан 2000 гаруй хэвлэл гаргаж, чухал нээлтүүдийг нарийвчлан гаргаж, рентген туяаны судалгааны байгууламжийн бусад хэрэглэгчдээс илүү чухал биологийн уургийн бүтцийг шийддэг. APS-ийн эрдэмтэд, инженерүүдийн инновацийн технологи нь хурдасгуур болон гэрлийн эх үүсвэрийг хөгжүүлэх үндэс суурь болдог. Үүнд судлаачдын үнэлдэг маш тод рентген туяаг үүсгэдэг оролтын төхөөрөмжүүд, рентген туяаг хэдэн нанометр хүртэл фокусладаг линз, рентген туяаг судалж буй дээжтэй харилцан үйлчлэлцэх чадварыг хамгийн их байлгах багаж хэрэгсэл, рентген туяаны програм хангамжийг цуглуулж угсруулдаг төхөөрөмжүүд багтана. APS судалгаанаас их хэмжээний өгөгдлийг удирдах.
Энэхүү судалгаанд DE-AC02-06CH11357 дугаартай гэрээний дагуу DOE-ийн Шинжлэх ухааны газрын Аргонн үндэсний лабораторийн удирддаг DOE-ийн Шинжлэх ухааны газрын хэрэглэгчийн байгууламж болох Advanced Photon Source-ийн нөөцийг ашигласан.
Аргонн Үндэсний Лаборатори нь үндэсний шинжлэх ухаан, технологийн тулгамдсан асуудлуудыг шийдвэрлэхэд чиглэгддэг. АНУ-ын анхны үндэсний лаборатори болох Аргонн Үндэсний Лаборатори нь бараг бүх шинжлэх ухааны чиглэлээр суурь болон хэрэглээний шинжлэх ухааны судалгаа хийдэг. Аргонн Үндэсний Лабораторийн судлаачид олон зуун компани, их дээд сургууль, холбооны, муж улсын болон хотын агентлагуудын судлаачидтай нягт хамтран ажиллаж, тодорхой асуудлуудыг шийдвэрлэх, АНУ-ын шинжлэх ухааны манлайллыг урагшлуулах, үндэстнийхээ ирээдүйг илүү сайн болгоход нь тусалдаг. Аргонн нь 60 гаруй үндэстний ажилчидтай бөгөөд АНУ-ын Эрчим хүчний яамны Шинжлэх ухааны газрын нэг хэсэг болох Чикаго дахь Аргонн ХХК-ийн удирдлага дор ажилладаг.
АНУ-ын Эрчим хүчний яамны Шинжлэх ухааны газар нь АНУ-д физикийн шинжлэх ухааны судалгааны хамгийн том санхүүжүүлэгч бөгөөд бидний цаг үеийн хамгийн тулгамдсан асуудлуудыг шийдвэрлэхийн төлөө ажиллаж байна. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг https://energygy.gov/science хаягаар орж үзнэ үү.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 11-р сарын 6