आर्गॉन ॲडव्हान्स्ड फोटॉन सोर्स जैविक आणि पर्यावरणीय संशोधनाला गती देतो.

पृथ्वी ही एक गुंतागुंतीची परिसंस्था आहे आणि त्यातील आपले स्थान अनेक वेगवेगळ्या घटकांवर अवलंबून आहे. मातीच्या आरोग्यापासून ते हवेच्या गुणवत्तेपर्यंत आणि वनस्पती व सूक्ष्मजीवांच्या वर्तनापर्यंत, आपले नैसर्गिक जग आणि त्यातील इतर रहिवाशांना समजून घेणे हे आपल्या स्वतःच्या अस्तित्वासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे. हवामान सतत बदलत असल्यामुळे, पर्यावरणाचा आणि त्यातील विविध जीवसृष्टीचा अभ्यास करणे अधिकच महत्त्वाचे ठरेल.
ऑक्टोबर २०२३ मध्ये, यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जीच्या (DOE) आर्गॉन नॅशनल लॅबोरेटरीमधील ऑफिस ऑफ सायन्स अंतर्गत असलेली एक वापरकर्ता सुविधा, ॲडव्हान्स्ड फोटॉन सोर्स (APS), जगातील अग्रगण्य प्रयोगशाळांमधील जैविक आणि पर्यावरणीय संशोधन व विश्लेषण क्षमतांचा विस्तार करण्यासाठी अधिकृतपणे एक नवीन कार्यक्रम सुरू करणार आहे. eBERlight नावाच्या कंपनीला अलीकडेच यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जीच्या बायोलॉजिकल अँड एन्व्हायर्नमेंटल रिसर्च (BER) कार्यक्रमाकडून मंजुरी मिळाली आहे. BER मोहिमेवर प्रयोग करणाऱ्या संशोधकांना APS च्या जगातील अग्रगण्य एक्स-रे विज्ञान संसाधनांशी जोडणे, हे यामागील उद्दिष्ट आहे. APS च्या विविध क्षमतांचा विस्तार करून, eBERlight च्या विचारवंतांना नवीन वैज्ञानिक पद्धती शोधण्याची आणि आपण राहत असलेल्या जगावर नवीन दृष्टिकोन शोधण्यासाठी संशोधकांच्या नवीन आंतरविद्याशाखीय संघांना आकर्षित करण्याची आशा आहे.
"APS मध्ये यापूर्वी अस्तित्वात नसलेली एखादी नवीन गोष्ट तयार करण्याची ही एक संधी आहे," असे eBERlight वरील कामाचे नेतृत्व करणाऱ्या आर्गॉन नॅशनल लॅबोरेटरीच्या प्रोटीन क्रिस्टलोलॉजिस्ट कॅरोलिन मिशाल्स्का म्हणाल्या. 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,并且由于该计划氯围，并且由于该计划氯围आम्ही अधिक जैविक आणि पर्यावरणीय संशोधनाला चालना देण्यासाठी सुविधांचा विस्तार करत आहोत, आणि हा कार्यक्रम अगदी नवीन असल्यामुळे, या सुविधेचा वापर करणारे शास्त्रज्ञ आम्हाला ती विकसित करण्यास मदत करत आहेत.
१९९० च्या दशकात स्थापन झाल्यापासून, एपीएस जैविक संशोधनातील “मॅक्रोमॉलिक्युलर क्रिस्टलोग्राफी” या क्षेत्रात अग्रणी आहे. शास्त्रज्ञ या तंत्रज्ञानाचा उपयोग संसर्गजन्य रोग आणि विषाणूंबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी करत आहेत, जेणेकरून लस आणि उपचारांसाठी पायाभरणी करता येईल. आता एपीएस आपले यश जीवन आणि पर्यावरण विज्ञानाच्या इतर क्षेत्रांपर्यंत विस्तारण्याचे ध्येय बाळगून आहे.
या विस्तारातील एक समस्या अशी आहे की, अनेक जैविक आणि पर्यावरण शास्त्रज्ञांना त्यांचे संशोधन पुढे नेण्यास मदत करण्याच्या एपीएसच्या क्षमतांची जाणीव नाही आणि ते एखाद्या वस्तूचे तेजस्वी एक्स-रे तयार करण्याच्या प्रक्रियेशी अपरिचित आहेत. त्याचप्रमाणे, अनेक शास्त्रज्ञांना हे माहित नाही की बीमलाइन म्हटल्या जाणाऱ्या एपीएसच्या अनेक प्रायोगिक केंद्रांपैकी त्यांच्या प्रयोगांसाठी सर्वोत्तम पर्याय कोणता आहे, कारण प्रत्येक केंद्र एका विशिष्ट विज्ञान आणि तंत्रज्ञानासाठी अनुकूलित केलेले असते.
मिशाल्स्का म्हणाल्या की, इथेच eBERlight ची भूमिका महत्त्वाची ठरते. त्यांनी याचे वर्णन एक आभासी परिसंस्था म्हणून केले, जी शास्त्रज्ञांना योग्य APS मार्गावर योग्य तंत्रज्ञानाशी जोडण्यासाठी तयार केली आहे. संशोधक eBERlight कर्मचाऱ्यांसमोर प्रस्ताव सादर करतील, जे प्रस्तावित अभ्यास करण्यासाठी प्रायोगिक आराखडा योग्य माध्यमाशी जुळवून घेण्यास मदत करतील. त्या म्हणाल्या की, APS च्या क्षमतांमधील विविधतेमुळे eBERlight जीवशास्त्र आणि पर्यावरण विज्ञानाच्या अनेक क्षेत्रांवर प्रभाव टाकू शकते.
"बीईआरचे संशोधक काय अभ्यास करत आहेत आणि आम्ही त्या संशोधनाला कशी पूरक ठरू शकतो, हे आम्ही पाहत आहोत," असे त्या म्हणाल्या. 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.यापैकी काही संशोधकांनी एपीएस सारखे सिंक्रोट्रॉन कधीही वापरलेले नाही.एपीएसमध्ये कोणती साधने उपलब्ध आहेत आणि इतरत्र शक्य नसलेल्या कोणत्या वैज्ञानिक प्रश्नांची उत्तरे तिथे देता येतात, हे ते शिकतात.
एपीएसमध्ये यापूर्वी अस्तित्वात नसलेली एखादी नवीन गोष्ट उभारण्याची ही एक संधी आहे. आम्ही जैविक आणि पर्यावरणीय संशोधनाची व्याप्ती वाढवत आहोत, आणि हे नवीन संशोधन असल्यामुळे, या सुविधेचा वापर करणारे शास्त्रज्ञ आम्हाला हा प्रकल्प विकसित करण्यास मदत करत आहेत. — कॅरोलिन मिशाल्स्का, आर्गॉन नॅशनल लॅबोरेटरी
eBERlight ज्या विशिष्ट विज्ञानाला प्रोत्साहन देईल, त्याबद्दल मिशाल्स्का म्हणाल्या की, त्यात मृदा संशोधनापासून ते वनस्पतींची वाढ, ढगांची निर्मिती आणि जैवइंधन या सर्वांचा समावेश असेल. एपीएस एक्स-रे विज्ञान विभागाचे उपसंचालक स्टीफन वोग्ट यांनी या यादीत जलचक्राचाही समावेश केला आणि नमूद केले की, बदलत्या हवामान परिस्थितीला अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी ही माहिती महत्त्वपूर्ण आहे.
"आम्ही हवामानशास्त्राशी संबंधित प्रश्नांचा अभ्यास करत आहोत आणि तो अभ्यास पुढेही चालू ठेवण्याची गरज आहे," असे वोग्ट म्हणाले. 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.”हवामान बदलाच्या गंभीर पर्यावरणीय परिणामांचा सामना कसा करायचा हे आपल्याला समजून घेणे आवश्यक आहे.
जरी eBERlight ऑक्टोबरमध्ये अधिकृतपणे सुरू झाले असले तरी, सुविधांच्या व्यापक आधुनिकीकरणाचा भाग म्हणून APS वर्षभरासाठी स्थगित राहील. या काळात, संघ जैविक आणि पर्यावरणीय नमुना संकलन प्रणालीवर संशोधन व विकास करणे, डेटाबेस तयार करणे आणि कार्यक्रमासाठी जनजागृती करणे या कामांवर काम करेल.
२०२४ मध्ये जेव्हा एपीएस (APS) पुन्हा कार्यान्वित होईल, तेव्हा त्याच्या क्षमतांमध्ये लक्षणीय वाढ झालेली असेल. ईबरलाइट (eBERlight) टीम विविध प्रकारच्या तंत्रज्ञानाचे प्रतिनिधित्व करणाऱ्या १३ एपीएस चॅनेलसोबत दीर्घकालीन करार करेल. ईबरलाइटच्या माध्यमातून काम करणाऱ्या शास्त्रज्ञांना आर्गॉनच्या संसाधनांचाही वापर करता येईल, जसे की आर्गॉन कम्प्युटिंग फॅसिलिटी, जिथे डीओई ऑफिस ऑफ सायन्सचे सुपरकंप्युटर आणि प्रयोगशाळेतील सुपरकंप्युटर आहेत, आणि सेंटर फॉर ॲडव्हान्स्ड प्रोटीन कॅरॅक्टरायझेशन, जिथे प्रथिनांचे स्फटिकीकरण करून विश्लेषणासाठी तयार केले जाते.
जसजसा हा कार्यक्रम विकसित होईल, तसतसे तो डीओई ऑफिस ऑफ सायन्सच्या इतर वापरकर्ता सुविधांसोबतच्या संबंधांचा लाभ घेईल, जसे की पॅसिफिक नॉर्थवेस्ट नॅशनल लॅबोरेटरीची एन्व्हायर्नमेंटल मॉलिक्युलर सायन्सेस लॅबोरेटरी आणि लॉरेन्स बर्कले नॅशनल लॅबोरेटरी येथील जॉइंट जीनोम इन्स्टिट्यूट.
"एका मुलाला वाढवण्यासाठी संपूर्ण गावाची गरज असते, पण एखादी वैज्ञानिक समस्या सोडवण्यासाठी त्याहूनही मोठ्या गावाची गरज असते," असे eBERlight टीमचे सदस्य आणि आर्गॉनचे भौतिकशास्त्रज्ञ झू फिनफ्रॉक म्हणाले. 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、地球和环境系统紦和环境系玦境 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、地球和环境系统紦和环境系玦境मला eBERlight चे बहुआयामी स्वरूप आवडते, कारण ते जैविक, स्थलीय आणि पर्यावरणीय प्रणालींमधील वैज्ञानिक संशोधनाला चालना देणारे एक एकात्मिक व्यासपीठ तयार करण्याचा प्रयत्न करते.हे ऐकायला सोपे वाटते, पण त्याची व्याप्ती आणि संभाव्य परिणाम प्रचंड आहे.
आर्गॉन नॅशनल लॅबोरेटरीचे वरिष्ठ भौतिकशास्त्रज्ञ आणि गटप्रमुख केन केमनर यांच्या मते, eBERlight ची कल्पना अनेक वर्षांपासून मनात घोळत होती. केमनर यांनी APS मध्ये प्रयोगशाळेच्या २७ वर्षांच्या कार्यकाळात काम केले, ज्यातील बराचसा काळ त्यांनी पर्यावरण संशोधकांना संस्थेच्या संसाधनांशी जोडण्यात घालवला. आता eBERlight हेच काम मोठ्या प्रमाणावर पुढे नेईल, असे ते म्हणाले. हरितगृह वायू, पाणथळ परिसंस्था आणि वनस्पती व सूक्ष्मजीवांच्या माती आणि गाळासोबतच्या आंतरक्रिया यांवरील संशोधनातून कोणते नवीन शोध लागतील हे पाहण्यास ते उत्सुक आहेत.
केमनर यांच्या मते, सिंक्रोट्रॉन शास्त्रज्ञ, तसेच जैविक आणि पर्यावरण शास्त्रज्ञांचे प्रशिक्षण हे eBERlight च्या यशाची गुरुकिल्ली आहे.
"पर्यावरण विज्ञानातील समस्या अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी आणि पर्यावरणीय संशोधनातील समस्या अधिक चांगल्या प्रकारे सोडवण्यासाठी तंत्रज्ञानाशी जुळवून घेण्यासाठी तुम्हाला रेडिओलॉजिस्टना प्रशिक्षण द्यावे लागेल," असे ते म्हणाले. 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.प्रकाश स्रोत या समस्या सोडवण्यासाठी किती प्रभावी आहेत, याबद्दल तुम्हाला पर्यावरण शास्त्रज्ञांनाही शिक्षित करणे आवश्यक आहे.त्यांना आकर्षित करण्यामधील अडथळे कमी करण्याच्या उद्देशाने हे केले जाते.
फोटॉन सायन्स लॅबोरेटरीचे उपसंचालक आणि एपीएसचे संचालक लॉरेंट चॅपॉन म्हणाले की, नवीन योजनेचा अर्थ एपीएस आणि त्याच्या क्षमतांपर्यंत सर्वांना समान संधी उपलब्ध करून देणे आहे.
"ही योजना एक महत्त्वाचा संदेश देते की एपीएस हे राष्ट्रासाठी एक महत्त्वपूर्ण संसाधन आहे, जे गंभीर समस्या, या प्रकरणात पर्यावरणीय आणि जैविक समस्या सोडवण्यासाठी मदत करणारे कार्यक्रम विकसित करण्यास सक्षम आहे," असे चॅपॉन म्हणाले. 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" 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"eBERlight हे, व्यावहारिक दृष्ट्या महत्त्वाच्या जीवशास्त्रीय समस्या सोडवू पाहणाऱ्या शास्त्रज्ञांसाठी एक सर्वसमावेशक उपाय प्रदान करेल.
“मला आशा आहे की शास्त्रज्ञांना कितीही मोठ्या आव्हानांचा सामना करावा लागला तरी, एपीएस त्यांना मदत करू शकेल,” असे त्या म्हणाल्या. 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.”या समस्या आपल्या सर्वांवर परिणाम करतात.
आर्गॉन लीडरशिप कॉम्प्युटिंग फॅसिलिटी (ALCF) वैज्ञानिक आणि अभियांत्रिकी समुदायाला विविध विषयांमधील मूलभूत शोध आणि आकलनाला चालना देण्यासाठी सुपरकॉम्प्युटिंग क्षमता प्रदान करते. यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जीच्या (DOE) ॲडव्हान्स्ड सायंटिफिक कॉम्प्युटिंग रिसर्च (ASCR) कार्यक्रमाद्वारे समर्थित, ALCF हे मुक्त विज्ञानासाठी समर्पित असलेल्या DOE च्या दोन प्रमुख संगणकीय केंद्रांपैकी एक आहे.
अमेरिकेच्या ऊर्जा विभागाच्या विज्ञान कार्यालयाचे, आर्गॉन राष्ट्रीय प्रयोगशाळेतील ॲडव्हान्स्ड फोटॉन सोर्स (APS) हे जगातील सर्वात उत्पादक एक्स-रे स्रोतांपैकी एक आहे. APS हे पदार्थ विज्ञान, रसायनशास्त्र, संघनित पदार्थ भौतिकशास्त्र, जीवन आणि पर्यावरण विज्ञान, आणि उपयोजित संशोधन या क्षेत्रांतील विविध संशोधकांना उच्च-तेजस्वी एक्स-रे पुरवते. हे एक्स-रे पदार्थ आणि जैविक संरचना; मूलद्रव्यांचे वितरण; रासायनिक, चुंबकीय आणि इलेक्ट्रॉनिक अवस्था; तसेच बॅटरीपासून इंजेक्शन नोझलपर्यंतच्या अनेक तांत्रिकदृष्ट्या महत्त्वाच्या अभियांत्रिकी प्रणालींचा अभ्यास करण्यासाठी आदर्श आहेत, ज्या आपल्या राष्ट्राच्या आर्थिक, तांत्रिक आणि भौतिक विकासासाठी मूलभूत आणि आधारभूत आहेत. दरवर्षी, ५,००० हून अधिक संशोधक APS चा वापर करून २,००० हून अधिक प्रकाशने प्रकाशित करतात, ज्यात महत्त्वाच्या शोधांचे तपशील दिलेले असतात आणि एक्स-रे संशोधन सुविधा वापरणाऱ्या इतर कोणत्याही संस्थेपेक्षा अधिक महत्त्वाच्या जैविक प्रथिन संरचनांचे कोडे सोडवले जाते. APS मधील शास्त्रज्ञ आणि अभियंत्यांचे नाविन्यपूर्ण तंत्रज्ञान हे प्रवेगक (ॲक्सिलरेटर) आणि प्रकाश स्रोतांच्या विकासाचा आधार आहे. यामध्ये संशोधकांना अत्यंत प्रिय असलेले अत्यंत तेजस्वी एक्स-रे निर्माण करणारी इनपुट उपकरणे, एक्स-रे काही नॅनोमीटरपर्यंत केंद्रित करणारी भिंगे, अभ्यासाधीन नमुन्यासोबत एक्स-रेची आंतरक्रिया जास्तीत जास्त वाढवणारी उपकरणे आणि एक्स-रे सॉफ्टवेअर गोळा करून एकत्र करणारी उपकरणे यांचा समावेश आहे. एपीएस अभ्यासांमधून मिळणाऱ्या मोठ्या प्रमाणातील डेटाचे व्यवस्थापन करा.
या संशोधनासाठी ॲडव्हान्स्ड फोटॉन सोर्स येथील संसाधनांचा वापर करण्यात आला, जी डीओई ऑफिस ऑफ सायन्सची एक वापरकर्ता सुविधा असून, डीओई ऑफिस ऑफ सायन्सच्या आर्गॉन नॅशनल लॅबोरेटरीद्वारे करार क्रमांक DE-AC02-06CH11357 अंतर्गत व्यवस्थापित केली जाते.
आर्गॉन राष्ट्रीय प्रयोगशाळा देशाच्या महत्त्वाच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान समस्या सोडवण्यासाठी कटिबद्ध आहे. अमेरिकेतील पहिली राष्ट्रीय प्रयोगशाळा असलेली आर्गॉन राष्ट्रीय प्रयोगशाळा, अक्षरशः प्रत्येक वैज्ञानिक शाखेत अत्याधुनिक मूलभूत आणि उपयोजित वैज्ञानिक संशोधन करते. आर्गॉन राष्ट्रीय प्रयोगशाळेतील संशोधक शेकडो कंपन्या, विद्यापीठे आणि संघीय, राज्य व नगरपालिका संस्थांमधील संशोधकांसोबत मिळून काम करतात, जेणेकरून त्यांना विशिष्ट समस्या सोडवण्यासाठी, अमेरिकेचे वैज्ञानिक नेतृत्व पुढे नेण्यासाठी आणि राष्ट्रासाठी एक चांगले भविष्य घडवण्यासाठी मदत करता येईल. आर्गॉनमध्ये ६० पेक्षा जास्त राष्ट्रीयत्वांचे कर्मचारी आहेत आणि त्याचे व्यवस्थापन शिकागो येथील आर्गॉन एलएलसीद्वारे केले जाते, जी अमेरिकेच्या ऊर्जा विभागाच्या विज्ञान कार्यालयाचा एक भाग आहे.
अमेरिकेच्या ऊर्जा विभागाचे विज्ञान कार्यालय हे अमेरिकेतील भौतिक विज्ञान संशोधनासाठी निधी देणारी सर्वात मोठी संस्था आहे आणि ते आपल्या काळातील काही अत्यंत महत्त्वाच्या आव्हानांना सामोरे जाण्यासाठी कार्यरत आहे. अधिक माहितीसाठी, https://energygy.gov/science या संकेतस्थळाला भेट द्या.