지구는 복잡한 생태계이며 그 안에서 우리가 차지하는 위치는 다양한 요인에 따라 달라집니다.토양 건강부터 공기 질, 식물과 미생물의 행동에 이르기까지 자연 세계와 그 밖의 생물체를 이해하는 것은 우리의 생존에 매우 중요합니다.기후가 계속해서 변화함에 따라 환경과 다양한 생명체에 대한 연구는 더욱 중요해질 것입니다.
2023년 10월, 미국 에너지부(DOE) 아르곤 국립연구소 과학실 내 사용자 시설인 APS(Advanced Photon Source)는 생물학 및 환경 연구와 분석 역량을 확장하기 위한 새로운 프로그램을 공식적으로 출시할 예정입니다. 세계 최고의 실험실.엑스레이 분야.eBERlight라는 회사는 최근 미국 에너지부의 생물 및 환경 연구(BER) 프로그램으로부터 승인을 받았습니다.목표는 BER 임무에 대한 실험을 수행하는 연구원을 APS의 세계 최고의 X선 과학 자원과 연결하는 것입니다.eBERlight 사상가들은 APS의 다양한 기능에 대한 접근을 확장함으로써 새로운 과학적 방법을 발견하고 우리가 살고 있는 세계에 대한 새로운 관점을 탐구하기 위해 새로운 학제간 연구자 팀을 유치하기를 희망합니다.
eBERlight 작업을 이끌고 있는 Argonne National Laboratory 단백질 결정학자 Caroline Michalska는 “이것은 이전 APS에 존재하지 않았던 새로운 것을 만들 수 있는 기회입니다.”라고 말했습니다. â�<“저희는 扩大准入范围，以适应更多 多老生环境研究，并且由于该计划是如此new，因此将使用该设施的科此究，帮助我们开发它。” â�<“저희는 扩大准入范围，以适应更多 的生耂环境研究，并且由于该计划是如此new，因”"우리는 더 많은 생물학적, 환경적 연구를 가능하게 하기 위해 접근성을 확대하고 있으며, 프로그램이 매우 새롭기 때문에 이 시설을 사용할 과학자들이 우리의 개발을 돕고 있습니다."
APS는 1990년대 창립 이래 생물학 연구에서 '거대분자 결정학' 분야의 선두주자였습니다.과학자들은 이 기술을 사용하여 전염병과 바이러스에 대해 자세히 알아보고 백신과 치료법의 토대를 마련하고 있습니다.APS는 이제 생명 및 환경 과학의 다른 영역으로 성공을 확장하는 것을 목표로 하고 있습니다.
이러한 확장의 한 가지 문제점은 많은 생물학 및 환경 과학자들이 연구를 발전시키는 데 도움이 되는 APS의 기능을 인식하지 못하고 물체의 밝은 X선을 생성하는 과정에 익숙하지 않다는 것입니다.마찬가지로, 많은 과학자들은 빔라인이라고 불리는 많은 APS 실험 스테이션 중 어느 것이 실험에 가장 적합한지 알지 못합니다. 각 스테이션은 특정 과학 및 기술에 최적화되어 있기 때문입니다.
Michalska는 이것이 eBERlight가 작용하는 곳이라고 말했습니다.그녀는 이를 올바른 APS 경로에서 올바른 기술과 과학자를 연결하도록 설계된 가상 생태계라고 설명했습니다.연구자들은 제안된 연구를 수행하기 위해 실험 설계를 올바른 채널에 맞추는 데 도움을 줄 eBERlight 직원에게 제안서를 제시할 것입니다.그녀는 APS 기능의 다양성은 eBERlight가 생물학 및 환경 과학의 여러 영역에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다고 말했습니다.
“우리는 BER 연구자들이 무엇을 연구하고 있는지, 그리고 어떻게 그 연구를 보완할 수 있는지 살펴보고 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다. 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.“이 연구자 중 일부는 APS와 같은 싱크로트론을 사용해 본 적이 없습니다.그들은 어떤 도구를 사용할 수 있는지, 다른 곳에서는 할 수 없는 APS에서 어떤 과학적 질문을 해결할 수 있는지 배웁니다.”
“이전에는 APS에 존재하지 않았던 새로운 것을 구축할 수 있는 기회입니다.우리는 생물학 및 환경 연구의 범위를 확장하고 있으며, 이것이 새로운 연구이기 때문에 시설을 사용할 과학자들이 프로젝트 개발을 돕고 있습니다.— Caroline Michalska, 아르곤 국립 연구소
eBERlight가 촉진할 특정 과학에 대해 Michalska는 토양 연구부터 식물 재배, 구름 형성 및 바이오 연료에 이르기까지 모든 것이 포함될 것이라고 말했습니다.APS X-ray 과학 부서의 부국장인 Stefan Vogt는 물 순환을 목록에 추가하면서 이 정보가 변화하는 기후 조건을 더 잘 이해하는 데 중요하다고 지적했습니다.
“우리는 기후 과학과 관련된 질문을 연구하고 있으며 계속해서 연구해야 합니다.”라고 Vogt는 말했습니다. â�<“저는 们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响입니다.” â�<“저는 们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响입니다.”“우리는 기후 변화의 심각한 생태적 결과에 맞서 싸우는 방법을 이해해야 합니다.”
eBERlight는 10월에 공식적으로 출시되었지만 APS는 포괄적인 시설 업그레이드의 일환으로 1년 동안 중단된 상태로 유지됩니다.이 기간 동안 팀은 생물학적 및 환경적 샘플링 시스템을 연구 및 개발하고, 데이터베이스를 개발하며, 프로그램 지원 활동을 수행하기 위해 노력할 것입니다.
APS가 2024년에 다시 온라인 상태가 되면 그 기능이 크게 확장될 것입니다.eBERlight 팀은 광범위한 기술을 대표하는 13개 APS 채널과 장기 계약을 체결할 예정입니다.eBERlight를 통해 작업하는 과학자들은 또한 DOE 과학청 슈퍼컴퓨터 및 실험실 슈퍼컴퓨터가 위치한 아르곤 컴퓨팅 시설(Argonne Computing Facility)과 단백질이 결정화되고 준비되는 고급 단백질 특성화 센터(Center for Advanced Protein Characterization)와 같은 아르곤 리소스에 액세스할 수 있습니다. 분석.
프로그램이 발전함에 따라 Pacific Northwest National Laboratory의 환경 분자 과학 연구소 및 Lawrence Berkeley National Laboratory의 Joint Genome Institute와 같은 다른 DOE Office of Science 사용자 시설과의 연결을 활용할 것입니다.
eBERlight 팀의 일원이자 아르곤 물리학자 Zou Finfrock은 “한 아이를 키우려면 한 마을이 필요하지만 과학적 문제를 해결하려면 더 큰 마을이 필요합니다.”라고 말했습니다. â�<“저는 eBERlight의 다양한 면성을 갖고 있습니다. â�<“저는 eBERlight의 다양한 면성을 갖고 있습니다.“저는 생물학, 육상 및 생태계에 대한 과학 연구를 발전시키는 통합 플랫폼을 만들기 위해 노력하는 eBERlight의 다방면적인 특성을 좋아합니다.간단해 보이지만 그 규모와 잠재적인 영향은 엄청납니다.”
Argonne National Laboratory의 수석 물리학자이자 그룹 리더인 Ken Kemner에 따르면 eBERlight에 대한 아이디어는 수년에 걸쳐 만들어졌습니다.Kemner는 실험실의 27년 동안 APS에서 근무했으며, 그 중 대부분은 환경 연구원을 기관의 자원에 연결하는 데 사용되었습니다.이제 eBERlight는 이 작업을 더 큰 규모로 계속할 것이라고 그는 말했습니다.온실가스, 습지생태계, 식물과 미생물과 토양 및 퇴적물의 상호작용에 대한 연구를 통해 어떤 새로운 돌파구가 나올지 기대된다.
Kemner에 따르면 eBERlight 성공의 열쇠는 생물학 및 환경 과학자뿐만 아니라 싱크로트론 과학자의 교육입니다.
“환경 과학 문제를 더 잘 이해하고 환경 연구 문제를 더 잘 해결하기 위해 기술을 적용할 수 있도록 방사선 전문의를 훈련해야 합니다.”라고 그는 말했습니다. â�<“您还必须教育环境科school家了解光源设施对于解决这些问题有多么施組. â�<“您还必须教育环境科school家了解光源设施对于解决这些问题有多么施組.“또한 이러한 문제를 해결하는 데 광원이 얼마나 좋은지 환경 과학자들에게 교육해야 합니다.이는 고객 유치에 대한 장벽을 줄이기 위해 수행됩니다.”
Photon Science Laboratory의 부국장이자 APS 이사인 Laurent Chapon은 새로운 계획이 APS와 그 기능에 대한 접근을 민주화하는 것을 의미한다고 말했습니다.
"이 계획은 APS가 긴급한 문제(이 경우 환경 및 생물학적 문제)를 해결하는 데 도움이 되는 프로그램을 개발할 수 있는 국가의 중요한 자원이라는 중요한 메시지를 보냅니다."라고 Chapon은 말했습니다. â�<“eBERlight는 현재 세계에서 가장 뛰어난 자질을 갖추고 있습니다. â�<“eBERlight는 현재 세계에서 가장 뛰어난 자질을 갖추고 있습니다."eBERlight는 실제적으로 관련된 생명과학 문제를 해결하려는 과학자들에게 포괄적인 솔루션을 제공할 것입니다."
“과학자들이 어떤 큰 어려움에 직면하더라도 APS가 그들을 도울 수 있기를 바랍니다.”라고 그녀는 말했습니다. 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.”"이러한 문제는 우리 모두에게 영향을 미칩니다."
Argonne Leadership Computing Facility는 과학 및 엔지니어링 커뮤니티에 슈퍼컴퓨팅 기능을 제공하여 광범위한 분야에 걸쳐 근본적인 발견과 이해를 발전시킬 수 있습니다.미국 에너지부(DOE)의 ASCR(고급 과학 컴퓨팅 연구) 프로그램의 지원을 받는 ALCF는 개방형 과학에 전념하는 두 개의 주요 DOE 컴퓨팅 센터 중 하나입니다.
아르곤 국립 연구소에 있는 미국 에너지부 과학국의 고급 광자 소스(APS)는 세계에서 가장 생산적인 X선 소스 중 하나입니다.APS는 재료 과학, 화학, 응집 물질 물리학, 생명 및 환경 과학, 응용 연구 분야의 다양한 연구 그룹에 고휘도 X선을 제공합니다.이 X선은 재료와 생물학적 구조를 연구하는 데 이상적입니다.요소 분포;화학적, 자기적, 전자적 상태;뿐만 아니라 배터리부터 분사 노즐까지 우리나라의 경제, 기술 및 경제 발전에 기본이 되는 기술적으로 중요한 다양한 엔지니어링 시스템을 갖추고 있습니다.물질적 복지의 기초.매년 5,000명 이상의 연구자가 APS를 사용하여 2,000개 이상의 출판물을 생산하고, 중요한 발견을 자세히 설명하고 다른 X선 연구 시설 사용자보다 더 중요한 생물학적 단백질 구조를 해결합니다.APS 과학자 및 엔지니어의 혁신적인 기술은 가속기와 광원 개발의 기초가 됩니다.여기에는 연구원들이 높이 평가하는 매우 밝은 X선을 생성하는 입력 장치, X선을 몇 나노미터까지 집중시키는 렌즈, X선과 연구 대상 샘플의 상호 작용을 최대화하는 장비, X선을 수집하고 조립하는 장치가 포함됩니다. -레이 소프트웨어.APS 연구에서 얻은 대량의 데이터를 관리합니다.
이 연구에서는 계약 번호 DE-AC02-06CH11357에 따라 DOE Office of Science의 Argonne National Laboratory에서 관리하는 DOE Office of Science 사용자 시설인 Advanced Photon Source의 리소스를 사용했습니다.
아르곤 국립 연구소는 긴급한 국가 과학 기술 문제를 해결하기 위해 최선을 다하고 있습니다.미국 최초의 국립 연구소인 아르곤 국립 연구소(Argonne National Laboratory)는 거의 모든 과학 분야에서 최첨단 기초 및 응용 과학 연구를 수행합니다.아르곤 국립 연구소(Argonne National Laboratory) 연구원들은 수백 개의 기업, 대학, 연방, 주 및 지방자치 기관의 연구원들과 긴밀히 협력하여 특정 문제를 해결하고 미국 과학 리더십을 발전시키며 국가를 위한 더 나은 미래를 건설하도록 돕습니다.Argonne은 60개 이상의 국적을 가진 직원을 보유하고 있으며 미국 에너지부 과학국 산하 시카고 소재 Argonne LLC에서 관리합니다.
미국 에너지부 산하 과학국은 미국 내 물리과학 연구에 가장 큰 자금을 지원하는 기관이며 우리 시대의 가장 시급한 과제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.자세한 내용은 https://energygy.gov/science를 참조하세요.
게시 시간: 2023년 11월 6일