A Terra é um ecossistema complexo e o nosso lugar nele depende de muitos fatores diferentes.Da saúde do solo à qualidade do ar, ao comportamento das plantas e dos microrganismos, compreender o nosso mundo natural e os seus outros habitantes é fundamental para a nossa própria sobrevivência.À medida que o clima continua a mudar, o estudo do ambiente e das suas diversas formas de vida tornar-se-á cada vez mais importante.
Em outubro de 2023, a Advanced Photon Source (APS), uma instalação de usuário dentro do Escritório de Ciência do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE), lançará oficialmente um novo programa para expandir as capacidades de pesquisa e análise biológica e ambiental no principais laboratórios do mundo.Campo de raios X.Uma empresa chamada eBERlight recebeu recentemente a aprovação do programa de Pesquisa Biológica e Ambiental (BER) do Departamento de Energia dos EUA.O objetivo é conectar pesquisadores que conduzem experimentos na missão BER com os recursos científicos de raios X líderes mundiais da APS.Ao expandir o acesso às diversas capacidades da APS, os pensadores do eBERlight esperam descobrir novos métodos científicos e atrair novas equipas interdisciplinares de investigadores para explorar novas perspectivas sobre o mundo em que vivemos.
“Esta é uma oportunidade de criar algo novo que não existia antes no APS”, disse a cristalologista de proteínas do Laboratório Nacional de Argonne, Caroline Michalska, que está liderando o trabalho no 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，并且由于该计划是如此新，因”“Estamos expandindo o acesso para permitir mais pesquisas biológicas e ambientais e, como o programa é tão novo, os cientistas que utilizarão as instalações estão nos ajudando a desenvolvê-lo.”
Desde a sua fundação na década de 1990, a APS tem sido líder no campo da “cristalografia macromolecular” em pesquisa biológica.Os cientistas estão a utilizar esta tecnologia para aprender mais sobre doenças infecciosas e vírus e lançar as bases para vacinas e tratamentos.APS agora pretende estender seu sucesso a outras áreas da vida e das ciências ambientais.
Um problema com esta expansão é que muitos cientistas biológicos e ambientais desconhecem as capacidades da APS para ajudá-los a avançar nas suas pesquisas e não estão familiarizados com o processo de produção de raios X brilhantes de um objeto.Da mesma forma, muitos cientistas não sabem qual das muitas estações experimentais APS, chamadas linhas de luz, é a melhor escolha para os seus experimentos, uma vez que cada estação é otimizada para uma ciência e tecnologia específica.
Michalska disse que é aqui que o eBERlight entra em ação.Ela o descreveu como um ecossistema virtual projetado para conectar cientistas com as tecnologias certas no caminho certo da APS.Os pesquisadores apresentarão propostas à equipe do eBERlight, que ajudará a alinhar o desenho experimental com o canal correto para conduzir o estudo proposto.Ela disse que a diversidade das capacidades do APS significa que o eBERlight poderia ter um impacto em múltiplas áreas da biologia e da ciência ambiental.
“Estamos analisando o que os pesquisadores do BER estão estudando e como podemos complementar essa pesquisa”, disse ela. 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。“Alguns desses pesquisadores nunca usaram um síncrotron como o APS.Eles aprendem quais ferramentas estão disponíveis e quais questões científicas podem ser abordadas na APS que não podem ser feitas em outro lugar.”
“Esta é uma oportunidade de construir algo novo que não existia antes na APS.Estamos ampliando o escopo da pesquisa biológica e ambiental e, por se tratar de uma pesquisa nova, os cientistas que utilizarão as instalações estão nos ajudando a desenvolver o projeto.— Caroline Michalska, Laboratório Nacional de Argonne
Quanto à ciência específica que o eBERlight irá promover, Michalska disse que incluirá tudo, desde a investigação do solo ao cultivo de plantas, formação de nuvens e biocombustíveis.Stefan Vogt, vice-diretor da Divisão de Ciência de Raios-X da APS, adicionou o ciclo da água à lista, observando que esta informação é crítica para uma melhor compreensão das mudanças nas condições climáticas.
“Estamos estudando questões relacionadas à ciência climática e precisamos continuar a estudá-las”, disse 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。”“Precisamos de compreender como combater as profundas consequências ecológicas das alterações climáticas.”
Embora o eBERlight tenha sido lançado oficialmente em outubro, o APS permanecerá em um hiato de um ano como parte de uma atualização abrangente das instalações.Durante esse período, a equipe trabalhará para pesquisar e desenvolver um sistema de amostragem biológica e ambiental, desenvolver bancos de dados e realizar atividades de divulgação para o programa.
Quando o APS estiver online novamente em 2024, suas capacidades serão significativamente expandidas.A equipa eBERlight celebrará acordos de longo prazo com 13 canais APS representando uma vasta gama de tecnologias.Os cientistas que trabalham por meio do eBERlight também terão acesso aos recursos da Argonne, como o Argonne Computing Facility, onde estão localizados os supercomputadores e supercomputadores de laboratório do DOE Office of Science Office of Science, e o Center for Advanced Protein Characterization, onde as proteínas são cristalizadas e preparadas para análise.
À medida que o programa evolui, ele alavancará conexões com outras instalações de usuários do DOE Office of Science, como o Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais do Pacific Northwest National Laboratory e o Joint Genome Institute do Lawrence Berkeley National Laboratory.
“É necessária uma aldeia para criar uma criança, mas é necessária uma aldeia ainda maior para resolver um problema científico”, disse o físico de Argonne, Zou Finfrock, membro da equipa 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。 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。“Adoro a natureza multifacetada do eBERlight, pois ele se esforça para criar uma plataforma integrada que promova a pesquisa científica em sistemas biológicos, terrestres e ecológicos.Parece simples, mas a escala e o impacto potencial são enormes.”
A ideia do eBERlight levou anos para ser elaborada, de acordo com Ken Kemner, físico sênior e líder de grupo do Laboratório Nacional de Argonne.Kemner trabalhou na APS durante os 27 anos do laboratório, grande parte dos quais passou conectando pesquisadores ambientais aos recursos da instituição.Agora a eBERlight continuará este trabalho em maior escala, disse ele.Ele espera ver quais novos avanços serão feitos através da pesquisa sobre gases de efeito estufa, ecossistemas de zonas úmidas e as interações de plantas e microorganismos com o solo e os sedimentos.
A chave para o sucesso do eBERlight, segundo Kemner, é a formação de cientistas síncrotron, bem como de cientistas biológicos e ambientais.
“É preciso treinar radiologistas para compreender melhor os problemas da ciência ambiental e adaptar a tecnologia para melhor resolver os problemas de pesquisa ambiental”, disse ele. 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。“Você também precisa educar os cientistas ambientais sobre como as fontes de luz são boas para resolver esses problemas.Isso é feito para reduzir as barreiras para atraí-los.”
Laurent Chapon, vice-diretor do Laboratório de Ciência de Fótons e diretor da APS, disse que o novo plano significa democratizar o acesso ao APS e suas capacidades.
“Este plano envia uma mensagem importante de que o APS é um recurso crítico para a nação, capaz de desenvolver programas que ajudem a resolver problemas urgentes, neste caso problemas ambientais e biológicos”, disse 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。”“O eBERlight fornecerá uma solução abrangente para cientistas que buscam resolver problemas de relevância prática nas ciências da vida.”
“Espero que, independentemente dos grandes desafios que os cientistas enfrentem, a APS possa ajudá-los”, disse ela. 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。”“Essas questões afetam a todos nós.”
O Argonne Leadership Computing Facility fornece à comunidade científica e de engenharia recursos de supercomputação para promover a descoberta e a compreensão fundamentais em uma ampla gama de disciplinas.Apoiado pelo programa Advanced Scientific Computing Research (ASCR) do Departamento de Energia dos EUA (DOE), o ALCF é um dos dois principais centros de computação do DOE dedicados à ciência aberta.
A Fonte Avançada de Fótons (APS) do Departamento de Energia dos EUA no Laboratório Nacional de Argonne é uma das fontes de raios X mais produtivas do mundo.APS fornece raios X de alto brilho para um grupo diversificado de pesquisadores em ciência dos materiais, química, física da matéria condensada, ciências da vida e ambientais e pesquisa aplicada.Esses raios X são ideais para estudar materiais e estruturas biológicas;distribuição de elementos;estados químicos, magnéticos e eletrônicos;bem como uma gama de sistemas de engenharia tecnologicamente importantes, desde baterias a bicos injetores, que são fundamentais para o desenvolvimento económico, tecnológico e económico da nossa nação.e A base do bem-estar material.A cada ano, mais de 5.000 pesquisadores usam o APS para produzir mais de 2.000 publicações, detalhando descobertas importantes e resolvendo estruturas de proteínas biológicas mais importantes do que qualquer outro usuário de instalações de pesquisa de raios-X.As tecnologias inovadoras dos cientistas e engenheiros da APS estão na base do desenvolvimento de aceleradores e fontes de luz.Isso inclui dispositivos de entrada que produzem raios X extremamente brilhantes apreciados pelos pesquisadores, lentes que focalizam os raios X até alguns nanômetros, instrumentos que maximizam a interação dos raios X com a amostra em estudo e dispositivos que coletam e montam X. software de raios.Gerencie grandes volumes de dados de estudos APS.
Esta pesquisa utilizou recursos da Advanced Photon Source, uma instalação de usuário do DOE Office of Science gerenciada pelo Laboratório Nacional de Argonne do DOE Office of Science sob o contrato nº DE-AC02-06CH11357.
O Laboratório Nacional de Argonne está empenhado em resolver problemas urgentes de ciência e tecnologia nacionais.O Argonne National Laboratory, o primeiro laboratório nacional dos Estados Unidos, conduz pesquisas científicas básicas e aplicadas de ponta em praticamente todas as disciplinas científicas.Os pesquisadores do Laboratório Nacional de Argonne trabalham em estreita colaboração com pesquisadores de centenas de empresas, universidades e agências federais, estaduais e municipais para ajudá-los a resolver problemas específicos, promover a liderança científica dos EUA e construir um futuro melhor para a nação.A Argonne tem funcionários de mais de 60 nacionalidades e é administrada pela Argonne LLC em Chicago, parte do Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos EUA.
O Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos EUA é o maior financiador de pesquisas em ciências físicas nos Estados Unidos e está trabalhando para enfrentar alguns dos desafios mais urgentes do nosso tempo.Para obter mais informações, visite https://energygy.gov/science.
Horário da postagem: 06/11/2023