ఆర్గాన్ అడ్వాన్స్‌డ్ ఫోటాన్ సోర్స్ జీవ మరియు పర్యావరణ పరిశోధనను వేగవంతం చేస్తుంది

భూమి ఒక సంక్లిష్టమైన జీవావరణ వ్యవస్థ, మరియు అందులో మన స్థానం అనేక విభిన్న అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నేల ఆరోగ్యం నుండి గాలి నాణ్యత వరకు, మొక్కలు మరియు సూక్ష్మజీవుల ప్రవర్తన వరకు, మన సహజ ప్రపంచాన్ని మరియు దానిలోని ఇతర నివాసులను అర్థం చేసుకోవడం మన మనుగడకు అత్యంత కీలకం. వాతావరణం నిరంతరం మారుతున్న కొద్దీ, పర్యావరణాన్ని మరియు దానిలోని విభిన్న జీవ రూపాలను అధ్యయనం చేయడం మరింత ముఖ్యమవుతుంది.
అక్టోబర్ 2023లో, అమెరికా ఇంధన శాఖ (DOE)కు చెందిన ఆర్గాన్ నేషనల్ లాబొరేటరీలోని ఆఫీస్ ఆఫ్ సైన్స్ పరిధిలో ఉన్న యూజర్ ఫెసిలిటీ అయిన అడ్వాన్స్‌డ్ ఫోటాన్ సోర్స్ (APS), ప్రపంచంలోని ప్రముఖ ఎక్స్-రే రంగ ప్రయోగశాలలలో జీవ మరియు పర్యావరణ పరిశోధన, విశ్లేషణ సామర్థ్యాలను విస్తరించడానికి ఒక కొత్త కార్యక్రమాన్ని అధికారికంగా ప్రారంభించనుంది. eBERlight అనే సంస్థ ఇటీవల అమెరికా ఇంధన శాఖ యొక్క జీవ మరియు పర్యావరణ పరిశోధన (BER) కార్యక్రమం నుండి ఆమోదం పొందింది. BER మిషన్‌లో ప్రయోగాలు చేస్తున్న పరిశోధకులను, APS యొక్క ప్రపంచ-ప్రముఖ ఎక్స్-రే విజ్ఞాన వనరులతో అనుసంధానించడమే దీని లక్ష్యం. APS యొక్క విభిన్న సామర్థ్యాలకు ప్రాప్యతను విస్తరించడం ద్వారా, eBERlight మేధావులు కొత్త శాస్త్రీయ పద్ధతులను కనుగొనాలని మరియు మనం నివసిస్తున్న ప్రపంచంపై కొత్త దృక్కోణాలను అన్వేషించడానికి వివిధ రంగాలకు చెందిన కొత్త పరిశోధక బృందాలను ఆకర్షించాలని ఆశిస్తున్నారు.
"APSలో ఇంతకు ముందు లేని ఒక కొత్తదాన్ని సృష్టించడానికి ఇది ఒక అవకాశం," అని eBERlight ప్రాజెక్టుకు నాయకత్వం వహిస్తున్న ఆర్గోన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ ప్రోటీన్ క్రిస్టలాలజిస్ట్ కరోలిన్ మిచల్స్కా అన్నారు. 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。” <“我们正在扩大准入范围，以适应更多的生物和环境研究,并且境研究,并且由于话మరిన్ని జీవ, పర్యావరణ పరిశోధనలకు వీలు కల్పించేందుకు మేము ప్రాప్యతను విస్తరిస్తున్నాము, మరియు ఈ కార్యక్రమం చాలా కొత్తది కాబట్టి, ఈ సదుపాయాన్ని ఉపయోగించుకునే శాస్త్రవేత్తలు దానిని అభివృద్ధి చేయడంలో మాకు సహాయం చేస్తున్నారు.
1990వ దశకంలో స్థాపించబడినప్పటి నుండి, APS జీవ పరిశోధనలో "మాక్రోమాలిక్యులర్ క్రిస్టలోగ్రఫీ" రంగంలో అగ్రగామిగా ఉంది. శాస్త్రవేత్తలు ఈ సాంకేతికతను అంటువ్యాధులు మరియు వైరస్‌ల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, అలాగే టీకాలు మరియు చికిత్సలకు పునాది వేయడానికి ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇప్పుడు APS తన విజయాన్ని జీవ మరియు పర్యావరణ శాస్త్రంలోని ఇతర రంగాలకు విస్తరించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
ఈ విస్తరణతో ఉన్న ఒక సమస్య ఏమిటంటే, చాలా మంది జీవ మరియు పర్యావరణ శాస్త్రవేత్తలకు తమ పరిశోధనను ముందుకు తీసుకెళ్లడంలో APS యొక్క సామర్థ్యాల గురించి తెలియదు మరియు ఒక వస్తువు యొక్క ప్రకాశవంతమైన ఎక్స్-కిరణాలను ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియతో కూడా వారికి పరిచయం లేదు. అదేవిధంగా, బీమ్‌లైన్స్ అని పిలువబడే అనేక APS ప్రయోగాత్మక కేంద్రాలలో ఏది తమ ప్రయోగాలకు ఉత్తమమైన ఎంపికో చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలకు తెలియదు, ఎందుకంటే ప్రతి కేంద్రం ఒక నిర్దిష్ట శాస్త్రం మరియు సాంకేతికత కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడింది.
ఇక్కడే eBERlight పాత్ర మొదలవుతుందని మిచల్స్కా అన్నారు. శాస్త్రవేత్తలను సరైన APS మార్గంలో, సరైన సాంకేతికతలతో అనుసంధానించడానికి రూపొందించిన ఒక వర్చువల్ ఎకోసిస్టమ్‌గా ఆమె దీనిని వర్ణించారు. పరిశోధకులు తమ ప్రతిపాదనలను eBERlight సిబ్బందికి సమర్పిస్తారు. వారు ప్రతిపాదిత అధ్యయనాన్ని నిర్వహించడానికి, ప్రయోగాత్మక రూపకల్పనను సరైన ఛానల్‌తో సమలేఖనం చేయడంలో సహాయపడతారు. APS యొక్క సామర్థ్యాల వైవిధ్యం కారణంగా, eBERlight జీవశాస్త్రం మరియు పర్యావరణ శాస్త్రంలోని పలు రంగాలపై ప్రభావం చూపగలదని ఆమె అన్నారు.
"BER పరిశోధకులు ఏమి అధ్యయనం చేస్తున్నారో మరియు ఆ పరిశోధనకు మనం ఎలా తోడ్పడగలమో మేము పరిశీలిస్తున్నాము," అని ఆమె అన్నారు. 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。ఈ పరిశోధకులలో కొందరు APS వంటి సింక్రోట్రాన్‌ను ఎప్పుడూ ఉపయోగించలేదు.ఇతర చోట్ల సాధ్యం కాని విధంగా, APSలో ఏ సాధనాలు అందుబాటులో ఉన్నాయో మరియు ఏ శాస్త్రీయ ప్రశ్నలను పరిష్కరించవచ్చో వారు నేర్చుకుంటారు.
APSలో ఇంతకుముందు లేని ఒక కొత్తదాన్ని నిర్మించడానికి ఇది ఒక అవకాశం. మేము జీవ మరియు పర్యావరణ పరిశోధనల పరిధిని విస్తరిస్తున్నాము, మరియు ఇది ఒక కొత్త పరిశోధన కాబట్టి, ఈ సదుపాయాన్ని ఉపయోగించుకునే శాస్త్రవేత్తలు ఈ ప్రాజెక్టును అభివృద్ధి చేయడంలో మాకు సహాయపడుతున్నారు. — కరోలిన్ మిచల్స్కా, ఆర్గాన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ
eBERlight ప్రోత్సహించే నిర్దిష్ట శాస్త్రం విషయానికొస్తే, నేల పరిశోధన నుండి మొక్కల పెంపకం, మేఘాల నిర్మాణం మరియు జీవ ఇంధనాల వరకు అన్నీ ఇందులో ఉంటాయని మిచల్స్కా చెప్పారు. మారుతున్న వాతావరణ పరిస్థితులను మరింత బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ సమాచారం కీలకమని పేర్కొంటూ, APS ఎక్స్-రే సైన్స్ డివిజన్ డిప్యూటీ డైరెక్టర్ స్టీఫన్ వోగ్ట్ ఈ జాబితాకు నీటి చక్రాన్ని కూడా జోడించారు.
"మేము వాతావరణ శాస్త్రానికి సంబంధించిన ప్రశ్నలను అధ్యయనం చేస్తున్నాము, వాటిని అధ్యయనం చేయడం కొనసాగించాల్సిన అవసరం ఉంది," అని వోగ్ట్ అన్నారు. <“我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。” <“我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。”వాతావరణ మార్పుల వల్ల కలిగే తీవ్రమైన పర్యావరణ పరిణామాలను ఎలా ఎదుర్కోవాలో మనం అర్థం చేసుకోవాలి.
అక్టోబర్‌లో eBERlight అధికారికంగా ప్రారంభమైనప్పటికీ, సమగ్రమైన సదుపాయాల నవీకరణలో భాగంగా APS ఒక సంవత్సరం పాటు విరామంలో ఉంటుంది. ఈ సమయంలో, బృందం జీవ మరియు పర్యావరణ నమూనా సేకరణ వ్యవస్థపై పరిశోధన చేసి అభివృద్ధి చేయడం, డేటాబేస్‌లను రూపొందించడం మరియు ఈ కార్యక్రమం కోసం అవగాహన కార్యక్రమాలు నిర్వహించడం వంటి పనులు చేస్తుంది.
2024లో APS తిరిగి ఆన్‌లైన్‌లోకి వచ్చినప్పుడు, దాని సామర్థ్యాలు గణనీయంగా విస్తరించబడతాయి. eBERlight బృందం విస్తృత శ్రేణి సాంకేతికతలకు ప్రాతినిధ్యం వహిస్తున్న 13 APS ఛానెల్‌లతో దీర్ఘకాలిక ఒప్పందాలను కుదుర్చుకుంటుంది. eBERlight ద్వారా పనిచేస్తున్న శాస్త్రవేత్తలకు, DOE ఆఫీస్ ఆఫ్ సైన్స్ సూపర్‌కంప్యూటర్లు మరియు ప్రయోగశాల సూపర్‌కంప్యూటర్లు ఉన్న ఆర్గోన్ కంప్యూటింగ్ ఫెసిలిటీ, మరియు ప్రోటీన్‌లను స్ఫటికీకరించి విశ్లేషణ కోసం సిద్ధం చేసే సెంటర్ ఫర్ అడ్వాన్స్‌డ్ ప్రోటీన్ క్యారెక్టరైజేషన్ వంటి ఆర్గోన్ వనరులకు కూడా ప్రాప్యత లభిస్తుంది.
ఈ కార్యక్రమం అభివృద్ధి చెందుతున్న కొద్దీ, ఇది పసిఫిక్ నార్త్‌వెస్ట్ నేషనల్ లాబొరేటరీ యొక్క ఎన్విరాన్‌మెంటల్ మాలిక్యులర్ సైన్సెస్ లాబొరేటరీ మరియు లారెన్స్ బర్కిలీ నేషనల్ లాబొరేటరీలోని జాయింట్ జీనోమ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ వంటి ఇతర DOE ఆఫీస్ ఆఫ్ సైన్స్ యూజర్ ఫెసిలిటీలతో ఉన్న సంబంధాలను ఉపయోగించుకుంటుంది.
"ఒక బిడ్డను పెంచడానికి ఒక గ్రామం పడుతుంది, కానీ ఒక శాస్త్రీయ సమస్యను పరిష్కరించడానికి అంతకంటే పెద్ద గ్రామం అవసరం," అని eBERlight బృంద సభ్యుడైన ఆర్గోన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జౌ ఫిన్‌ఫ్రాక్ అన్నారు. âó<“我喜欢eBERlight దాదాపు âó<“我喜欢eBERlight దాదాపుజీవ, భూసంబంధ మరియు పర్యావరణ వ్యవస్థలలో శాస్త్రీయ పరిశోధనను ముందుకు నడిపించే ఒక సమీకృత వేదికను సృష్టించడానికి eBERlight చేసే కృషి, దాని బహుముఖ స్వభావాన్ని నేను ఇష్టపడతాను.ఇది వినడానికి సులభంగా అనిపించినా, దీని పరిధి మరియు సంభావ్య ప్రభావం అపారమైనది.
ఆర్గాన్ నేషనల్ లాబొరేటరీలో సీనియర్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు గ్రూప్ లీడర్ అయిన కెన్ కెమ్నర్ ప్రకారం, eBERlight ఆలోచన రూపుదిద్దుకోవడానికి సంవత్సరాలు పట్టింది. కెమ్నర్ APS లాబొరేటరీ యొక్క 27 సంవత్సరాల పాటు అక్కడ పనిచేశారు, అందులో ఎక్కువ భాగం పర్యావరణ పరిశోధకులను సంస్థ యొక్క వనరులతో అనుసంధానించడంలో గడిపారు. ఇప్పుడు eBERlight ఈ పనిని మరింత పెద్ద స్థాయిలో కొనసాగిస్తుందని ఆయన అన్నారు. గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులు, చిత్తడి నేలల పర్యావరణ వ్యవస్థలు, మరియు నేల, అవక్షేపాలతో మొక్కలు మరియు సూక్ష్మజీవుల పరస్పర చర్యలపై జరిగే పరిశోధనల ద్వారా ఎలాంటి కొత్త పురోగతులు సాధించబడతాయో చూడటానికి ఆయన ఎదురుచూస్తున్నారు.
కెమ్నర్ ప్రకారం, సింక్రోట్రాన్ శాస్త్రవేత్తలతో పాటు జీవ మరియు పర్యావరణ శాస్త్రవేత్తలకు శిక్షణ ఇవ్వడమే eBERlight విజయానికి కీలకం.
"పర్యావరణ శాస్త్ర సమస్యలను మరింత బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, పర్యావరణ పరిశోధన సమస్యలను మరింత మెరుగ్గా పరిష్కరించడానికి సాంకేతికతను అనుగుణంగా మార్చుకోవడానికి రేడియాలజిస్టులకు శిక్షణ ఇవ్వాలి," అని ఆయన అన్నారు. 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色ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడంలో కాంతి వనరులు ఎంత సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయో పర్యావరణ శాస్త్రవేత్తలకు కూడా మీరు అవగాహన కల్పించాలి.వారిని ఆకర్షించడంలో ఉన్న అడ్డంకులను తగ్గించడానికే ఇలా చేస్తారు.
ఫోటాన్ సైన్స్ లాబొరేటరీ డిప్యూటీ డైరెక్టర్ మరియు APS డైరెక్టర్ అయిన లారెంట్ చాపోన్, ఈ కొత్త ప్రణాళిక APS మరియు దాని సామర్థ్యాలకు ప్రాప్యతను ప్రజాస్వామ్యీకరించడమేనని అన్నారు.
"ఈ ప్రణాళిక ఒక ముఖ్యమైన సందేశాన్ని పంపుతుంది, అదేమిటంటే APS దేశానికి ఒక కీలకమైన వనరు, ఇది తీవ్రమైన సమస్యలను, ఈ సందర్భంలో పర్యావరణ మరియు జీవసంబంధ సమస్యలను పరిష్కరించడంలో సహాయపడే కార్యక్రమాలను అభివృద్ధి చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది," అని చాపోన్ అన్నారు. 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览 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览ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత కలిగిన జీవశాస్త్ర సమస్యలను పరిష్కరించాలనుకునే శాస్త్రవేత్తలకు eBERlight ఒక సమగ్ర పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది.
"శాస్త్రవేత్తలు ఎన్ని గొప్ప సవాళ్లను ఎదుర్కొన్నప్పటికీ, ఏపీఎస్ వారికి సహాయపడగలదని నేను ఆశిస్తున్నాను," అని ఆమె అన్నారు. <“这些挑战影响着我们每个人。” <“这些挑战影响着我们每个人。”ఈ సమస్యలు మనందరినీ ప్రభావితం చేస్తాయి.
ఆర్గాన్ లీడర్‌షిప్ కంప్యూటింగ్ ఫెసిలిటీ, విస్తృత శ్రేణి విభాగాలలో ప్రాథమిక ఆవిష్కరణ మరియు అవగాహనను పెంపొందించడానికి శాస్త్రీయ మరియు ఇంజనీరింగ్ సమాజానికి సూపర్‌కంప్యూటింగ్ సామర్థ్యాలను అందిస్తుంది. యుఎస్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ (DOE) యొక్క అడ్వాన్స్‌డ్ సైంటిఫిక్ కంప్యూటింగ్ రీసెర్చ్ (ASCR) ప్రోగ్రామ్ మద్దతుతో, ALCF ఓపెన్ సైన్స్‌కు అంకితమైన రెండు ప్రముఖ DOE కంప్యూటింగ్ కేంద్రాలలో ఒకటి.
యుఎస్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ ఆఫీస్ ఆఫ్ సైన్స్ వారి ఆర్గాన్ నేషనల్ లాబొరేటరీలోని అడ్వాన్స్‌డ్ ఫోటాన్ సోర్స్ (APS) ప్రపంచంలోనే అత్యంత ఉత్పాదకమైన ఎక్స్-రే వనరులలో ఒకటి. APS పదార్థ విజ్ఞానం, రసాయన శాస్త్రం, ఘనీభవించిన పదార్థ భౌతిక శాస్త్రం, జీవ మరియు పర్యావరణ శాస్త్రాలు, మరియు అనువర్తిత పరిశోధన రంగాలలోని విభిన్న పరిశోధకుల బృందానికి అధిక-ప్రకాశవంతమైన ఎక్స్-రేలను అందిస్తుంది. ఈ ఎక్స్-రేలు పదార్థాలు మరియు జీవ నిర్మాణాలను అధ్యయనం చేయడానికి; మూలకాల పంపిణీ; రసాయన, అయస్కాంత మరియు ఎలక్ట్రానిక్ స్థితులను అధ్యయనం చేయడానికి; అలాగే మన దేశ ఆర్థిక, సాంకేతిక మరియు ద్రవ్య అభివృద్ధికి ప్రాథమికమైన బ్యాటరీల నుండి ఇంజెక్షన్ నాజిల్‌ల వరకు అనేక సాంకేతికంగా ముఖ్యమైన ఇంజనీరింగ్ వ్యవస్థలను అధ్యయనం చేయడానికి చాలా అనువైనవి. మరియు ఇవి పదార్థ శ్రేయస్సుకు ఆధారం. ప్రతి సంవత్సరం, 5,000 మందికి పైగా పరిశోధకులు APSను ఉపయోగించి 2,000కు పైగా ప్రచురణలను వెలువరిస్తున్నారు. ఈ ప్రచురణలలో ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణలను వివరిస్తూ, ఎక్స్-రే పరిశోధన సౌకర్యాలను ఉపయోగించే ఇతర వినియోగదారుల కంటే ఎక్కువ ముఖ్యమైన జీవ ప్రోటీన్ నిర్మాణాలను పరిష్కరిస్తున్నారు. APS శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్ల వినూత్న సాంకేతికతలు యాక్సిలరేటర్లు మరియు కాంతి వనరుల అభివృద్ధికి ఆధారం. పరిశోధకులు ఎంతో విలువైనవిగా భావించే అత్యంత ప్రకాశవంతమైన ఎక్స్-రేలను ఉత్పత్తి చేసే ఇన్‌పుట్ పరికరాలు, ఎక్స్-రేలను కొన్ని నానోమీటర్ల వరకు కేంద్రీకరించే కటకాలు, అధ్యయనం చేయబడుతున్న నమూనాతో ఎక్స్-రేల పరస్పర చర్యను గరిష్ఠం చేసే పరికరాలు, మరియు ఎక్స్-రే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను సేకరించి సమీకరించే పరికరాలు వీటిలో ఉన్నాయి. APS అధ్యయనాల నుండి భారీ పరిమాణంలో ఉన్న డేటాను నిర్వహించండి.
ఈ పరిశోధన కోసం, DOE ఆఫీస్ ఆఫ్ సైన్స్ వారి ఆర్గోన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ ద్వారా కాంట్రాక్ట్ నెం. DE-AC02-06CH11357 క్రింద నిర్వహించబడే అడ్వాన్స్‌డ్ ఫోటాన్ సోర్స్ అనే వినియోగదారు సదుపాయం నుండి వనరులను ఉపయోగించారు.
ఆర్గాన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ, దేశంలోని అత్యవసరమైన శాస్త్ర సాంకేతిక సమస్యలను పరిష్కరించడానికి కట్టుబడి ఉంది. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని మొట్టమొదటి జాతీయ ప్రయోగశాల అయిన ఆర్గాన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ, దాదాపు ప్రతి శాస్త్రీయ విభాగంలోనూ అత్యాధునిక ప్రాథమిక మరియు అనువర్తిత శాస్త్రీయ పరిశోధనలను నిర్వహిస్తుంది. ఆర్గాన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ పరిశోధకులు, నిర్దిష్ట సమస్యలను పరిష్కరించడంలో, అమెరికా శాస్త్రీయ నాయకత్వాన్ని ముందుకు తీసుకెళ్లడంలో, మరియు దేశానికి ఒక మెరుగైన భవిష్యత్తును నిర్మించడంలో సహాయపడటానికి, వందలాది కంపెనీలు, విశ్వవిద్యాలయాలు, మరియు సమాఖ్య, రాష్ట్ర, పురపాలక సంస్థల పరిశోధకులతో సన్నిహితంగా కలిసి పనిచేస్తారు. ఆర్గాన్‌లో 60కి పైగా జాతీయతలకు చెందిన ఉద్యోగులు ఉన్నారు మరియు ఇది చికాగోలోని ఆర్గాన్ LLC ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, ఇది అమెరికా ఇంధన శాఖ యొక్క సైన్స్ కార్యాలయంలో ఒక భాగం.
యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో భౌతిక శాస్త్ర పరిశోధనకు నిధులు సమకూర్చే అతిపెద్ద సంస్థ అయిన యుఎస్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ యొక్క ఆఫీస్ ఆఫ్ సైన్స్, మన కాలంలోని అత్యంత తీవ్రమైన సవాళ్లలో కొన్నింటిని పరిష్కరించడానికి కృషి చేస్తోంది. మరింత సమాచారం కోసం, https://energygy.gov/science ను సందర్శించండి.