આર્ગોન એડવાન્સ્ડ ફોટોન સોર્સ જૈવિક અને પર્યાવરણીય સંશોધનને વેગ આપે છે

પૃથ્વી એક જટિલ ઇકોસિસ્ટમ છે, અને તેમાં આપણું સ્થાન ઘણા વિવિધ પરિબળો પર આધાર રાખે છે. માટીના સ્વાસ્થ્યથી લઈને હવાની ગુણવત્તા અને છોડ અને સુક્ષ્મસજીવોના વર્તન સુધી, આપણા કુદરતી વિશ્વ અને તેના અન્ય રહેવાસીઓને સમજવું આપણા પોતાના અસ્તિત્વ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. જેમ જેમ આબોહવા બદલાતી રહે છે, તેમ તેમ પર્યાવરણ અને તેના વિવિધ જીવન સ્વરૂપોનો અભ્યાસ વધુ મહત્વપૂર્ણ બનશે.
ઓક્ટોબર 2023 માં, યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (DOE) ના આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરી ખાતે વિજ્ઞાન કાર્યાલયની અંદર એક વપરાશકર્તા સુવિધા, એડવાન્સ્ડ ફોટોન સોર્સ (APS), વિશ્વની અગ્રણી પ્રયોગશાળાઓમાં જૈવિક અને પર્યાવરણીય સંશોધન અને વિશ્લેષણ ક્ષમતાઓને વિસ્તૃત કરવા માટે સત્તાવાર રીતે એક નવો કાર્યક્રમ શરૂ કરશે. એક્સ-રે ક્ષેત્ર. eBERlight નામની કંપનીને તાજેતરમાં યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીના જૈવિક અને પર્યાવરણીય સંશોધન (BER) કાર્યક્રમ તરફથી મંજૂરી મળી છે. ધ્યેય BER મિશન પર પ્રયોગો કરી રહેલા સંશોધકોને APS ના વિશ્વ-અગ્રણી એક્સ-રે વિજ્ઞાન સંસાધનો સાથે જોડવાનો છે. APS ની વિવિધ ક્ષમતાઓની ઍક્સેસનો વિસ્તાર કરીને, eBERlight વિચારકો નવી વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિઓ શોધવાની અને આપણે જે વિશ્વમાં રહીએ છીએ તેના પર નવા દ્રષ્ટિકોણ શોધવા માટે સંશોધકોની નવી આંતરશાખાકીય ટીમોને આકર્ષવાની આશા રાખે છે.
"આ કંઈક નવું બનાવવાની તક છે જે APS માં પહેલાં અસ્તિત્વમાં નથી," આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરી પ્રોટીન ક્રિસ્ટલોજિસ્ટ કેરોલિન મિચાલ્સ્કાએ જણાવ્યું, જે eBERlight પરના કાર્યનું નેતૃત્વ કરી રહ્યા છે. 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"અમે વધુ જૈવિક અને પર્યાવરણીય સંશોધનને સક્ષમ બનાવવા માટે ઍક્સેસનો વિસ્તાર કરી રહ્યા છીએ, અને કારણ કે આ કાર્યક્રમ ખૂબ જ નવો છે, જે વૈજ્ઞાનિકો આ સુવિધાનો ઉપયોગ કરશે તેઓ અમને તેનો વિકાસ કરવામાં મદદ કરી રહ્યા છે."
૧૯૯૦ ના દાયકામાં તેની સ્થાપના થઈ ત્યારથી, APS જૈવિક સંશોધનમાં "મેક્રોમોલેક્યુલર ક્રિસ્ટલોગ્રાફી" ના ક્ષેત્રમાં અગ્રેસર રહ્યું છે. વૈજ્ઞાનિકો આ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ ચેપી રોગો અને વાયરસ વિશે વધુ જાણવા માટે કરી રહ્યા છે જેથી રસીઓ અને સારવાર માટે પાયો નાખવામાં આવે. APS હવે તેની સફળતાને જીવન અને પર્યાવરણીય વિજ્ઞાનના અન્ય ક્ષેત્રોમાં વિસ્તારવાનો હેતુ ધરાવે છે.
આ વિસ્તરણ સાથેની એક સમસ્યા એ છે કે ઘણા જૈવિક અને પર્યાવરણીય વૈજ્ઞાનિકો તેમના સંશોધનને આગળ વધારવામાં મદદ કરવા માટે APS ની ક્ષમતાઓથી અજાણ છે અને કોઈ વસ્તુના તેજસ્વી એક્સ-રે ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયાથી અજાણ છે. તેવી જ રીતે, ઘણા વૈજ્ઞાનિકો જાણતા નથી કે ઘણા APS પ્રાયોગિક સ્ટેશનોમાંથી કયું સ્ટેશન, જેને બીમલાઇન કહેવાય છે, તેમના પ્રયોગો માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી છે, કારણ કે દરેક સ્ટેશન ચોક્કસ વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી માટે ઑપ્ટિમાઇઝ થયેલ છે.
મિચાલ્સ્કાએ કહ્યું કે આ તે જગ્યા છે જ્યાં eBERlight ભૂમિકા ભજવે છે. તેણીએ તેને એક વર્ચ્યુઅલ ઇકોસિસ્ટમ તરીકે વર્ણવ્યું જે વૈજ્ઞાનિકોને યોગ્ય APS માર્ગ પર યોગ્ય તકનીકો સાથે જોડવા માટે રચાયેલ છે. સંશોધકો eBERlight સ્ટાફ સમક્ષ દરખાસ્તો રજૂ કરશે જે પ્રસ્તાવિત અભ્યાસ હાથ ધરવા માટે પ્રાયોગિક ડિઝાઇનને યોગ્ય ચેનલ સાથે સંરેખિત કરવામાં મદદ કરશે. તેણીએ કહ્યું કે APS ની ક્ષમતાઓની વિવિધતાનો અર્થ એ છે કે eBERlight જીવવિજ્ઞાન અને પર્યાવરણીય વિજ્ઞાનના અનેક ક્ષેત્રોમાં અસર કરી શકે છે.
"અમે જોઈ રહ્યા છીએ કે BER સંશોધકો શું અભ્યાસ કરી રહ્યા છે અને અમે તે સંશોધનને કેવી રીતે પૂરક બનાવી શકીએ છીએ," તેણીએ કહ્યું. 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.“આમાંના કેટલાક સંશોધકોએ ક્યારેય APS જેવા સિંક્રોટ્રોનનો ઉપયોગ કર્યો નથી.તેઓ શીખે છે કે કયા સાધનો ઉપલબ્ધ છે અને કયા વૈજ્ઞાનિક પ્રશ્નો APS માં ઉકેલી શકાય છે જે બીજે ક્યાંય કરી શકાતા નથી.
"આ એવી નવી વસ્તુ બનાવવાની તક છે જે APS માં પહેલાં અસ્તિત્વમાં નથી. અમે જૈવિક અને પર્યાવરણીય સંશોધનનો વ્યાપ વધારી રહ્યા છીએ, અને કારણ કે આ નવું સંશોધન છે, તેથી જે વૈજ્ઞાનિકો આ સુવિધાનો ઉપયોગ કરશે તેઓ અમને આ પ્રોજેક્ટ વિકસાવવામાં મદદ કરી રહ્યા છે. — કેરોલિન મિચાલ્સ્કા, આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરી
eBERlight કયા ચોક્કસ વિજ્ઞાનને પ્રોત્સાહન આપશે તે અંગે, મિચાલ્સ્કાએ કહ્યું કે તેમાં માટી સંશોધનથી લઈને છોડ ઉગાડવા, વાદળોની રચના અને બાયોફ્યુઅલ સુધીની દરેક વસ્તુનો સમાવેશ થશે. APS એક્સ-રે સાયન્સ ડિવિઝનના ડેપ્યુટી ડિરેક્ટર સ્ટેફન વોગ્ટે યાદીમાં જળ ચક્ર ઉમેર્યું, નોંધ્યું કે બદલાતી આબોહવા પરિસ્થિતિઓને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે આ માહિતી મહત્વપૂર્ણ છે.
"અમે આબોહવા વિજ્ઞાન સંબંધિત પ્રશ્નોનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ, અને આપણે તેનો અભ્યાસ ચાલુ રાખવાની જરૂર છે," વોગ્ટે કહ્યું. 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.""આપણે સમજવાની જરૂર છે કે આબોહવા પરિવર્તનના ગહન ઇકોલોજીકલ પરિણામોનો સામનો કેવી રીતે કરવો."
જ્યારે eBERlight ઓક્ટોબરમાં સત્તાવાર રીતે લોન્ચ થયું હતું, ત્યારે APS વ્યાપક સુવિધા અપગ્રેડના ભાગ રૂપે એક વર્ષ માટે બંધ રહેશે. આ સમય દરમિયાન, ટીમ જૈવિક અને પર્યાવરણીય નમૂના પ્રણાલીના સંશોધન અને વિકાસ, ડેટાબેઝ વિકસાવવા અને કાર્યક્રમ માટે આઉટરીચ હાથ ધરવા માટે કામ કરશે.
જ્યારે 2024 માં APS ફરીથી ઓનલાઈન થશે, ત્યારે તેની ક્ષમતાઓમાં નોંધપાત્ર વધારો થશે. eBERlight ટીમ 13 APS ચેનલો સાથે લાંબા ગાળાના કરાર કરશે જે વિવિધ પ્રકારની ટેકનોલોજીનું પ્રતિનિધિત્વ કરશે. eBERlight દ્વારા કામ કરતા વૈજ્ઞાનિકોને Argonne સંસાધનોની પણ ઍક્સેસ હશે, જેમ કે Argonne Computing Facility, જ્યાં DOE ઓફિસ ઓફ સાયન્સ ઓફિસ ઓફ સાયન્સ સુપરકોમ્પ્યુટર્સ અને લેબોરેટરી સુપરકોમ્પ્યુટર્સ સ્થિત છે, અને સેન્ટર ફોર એડવાન્સ્ડ પ્રોટીન કેરેક્ટરાઇઝેશન, જ્યાં પ્રોટીન સ્ફટિકીકરણ થાય છે અને વિશ્લેષણ માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે.
જેમ જેમ કાર્યક્રમ વિકસિત થશે, તેમ તેમ તે પેસિફિક નોર્થવેસ્ટ નેશનલ લેબોરેટરીની પર્યાવરણીય મોલેક્યુલર સાયન્સ લેબોરેટરી અને લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરી ખાતે જોઈન્ટ જીનોમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ જેવી અન્ય DOE ઓફિસ ઓફ સાયન્સ યુઝર સુવિધાઓ સાથે જોડાણોનો લાભ લેશે.
"એક બાળકનો ઉછેર કરવા માટે એક ગામની જરૂર પડે છે, પરંતુ વૈજ્ઞાનિક સમસ્યાનો ઉકેલ લાવવા માટે તેનાથી પણ મોટા ગામની જરૂર પડે છે," eBERlight ટીમના સભ્ય, આર્ગોન ભૌતિકશાસ્ત્રી ઝૌ ફિનફ્રોકે જણાવ્યું. â�<“我喜欢eBERlight વધુ â�<“我喜欢eBERlight વધુ“મને eBERlight ની બહુપક્ષીય પ્રકૃતિ ગમે છે કારણ કે તે એક સંકલિત પ્લેટફોર્મ બનાવવાનો પ્રયાસ કરે છે જે જૈવિક, પાર્થિવ અને ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ્સમાં વૈજ્ઞાનિક સંશોધનને આગળ ધપાવે છે.તે સરળ લાગે છે, પરંતુ તેનું પ્રમાણ અને સંભવિત અસર ખૂબ જ પ્રચંડ છે. ”
આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરીના વરિષ્ઠ ભૌતિકશાસ્ત્રી અને ગ્રુપ લીડર કેન કેમનરના જણાવ્યા અનુસાર, eBERlight માટેનો વિચાર વર્ષોથી વિચારી રહ્યો છે. કેમનરે પ્રયોગશાળાના 27 વર્ષ APSમાં કામ કર્યું, જેમાંથી મોટાભાગનો સમય તેમણે પર્યાવરણીય સંશોધકોને સંસ્થાના સંસાધનો સાથે જોડવામાં વિતાવ્યો. હવે eBERlight આ કાર્યને મોટા પાયે ચાલુ રાખશે, એમ તેમણે જણાવ્યું. ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ, વેટલેન્ડ ઇકોસિસ્ટમ્સ અને માટી અને કાંપ સાથે છોડ અને સુક્ષ્મસજીવોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પર સંશોધન દ્વારા કઈ નવી સફળતાઓ પ્રાપ્ત થશે તે જોવા માટે તેઓ આતુર છે.
કેમનરના મતે, eBERlight ની સફળતાની ચાવી સિંક્રોટ્રોન વૈજ્ઞાનિકો તેમજ જૈવિક અને પર્યાવરણીય વૈજ્ઞાનિકોની તાલીમ છે.
"તમારે પર્યાવરણીય વિજ્ઞાન સમસ્યાઓને વધુ સારી રીતે સમજવા અને પર્યાવરણીય સંશોધન સમસ્યાઓને વધુ સારી રીતે ઉકેલવા માટે ટેકનોલોજીને અનુકૂલિત કરવા માટે રેડિયોલોજિસ્ટને તાલીમ આપવી પડશે," તેમણે કહ્યું. 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.“તમારે પર્યાવરણીય વૈજ્ઞાનિકોને પણ શિક્ષિત કરવાની જરૂર છે કે પ્રકાશ સ્ત્રોતો આ સમસ્યાઓના ઉકેલમાં કેટલા સારા છે.આ તેમને આકર્ષવામાં આવતા અવરોધોને ઘટાડવા માટે કરવામાં આવે છે. ”
ફોટોન સાયન્સ લેબોરેટરીના ડેપ્યુટી ડિરેક્ટર અને APSના ડિરેક્ટર લોરેન્ટ ચેપને જણાવ્યું હતું કે નવી યોજનાનો અર્થ APS અને તેની ક્ષમતાઓની ઍક્સેસનું લોકશાહીકરણ છે.
"આ યોજના એક મહત્વપૂર્ણ સંદેશ આપે છે કે APS રાષ્ટ્ર માટે એક મહત્વપૂર્ણ સંસાધન છે, જે એવા કાર્યક્રમો વિકસાવવા સક્ષમ છે જે તાત્કાલિક સમસ્યાઓ, આ કિસ્સામાં પર્યાવરણીય અને જૈવિક સમસ્યાઓ, ઉકેલવામાં મદદ કરે છે," ચેપને કહ્યું. 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 વ્યવહારુ સુસંગતતાની જીવન વિજ્ઞાન સમસ્યાઓ ઉકેલવા માંગતા વૈજ્ઞાનિકો માટે એક વ્યાપક ઉકેલ પૂરો પાડશે."
"મને આશા છે કે વૈજ્ઞાનિકો ગમે તેટલા મોટા પડકારોનો સામનો કરે, APS તેમને મદદ કરી શકે છે," તેણીએ કહ્યું. 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.”"આ મુદ્દાઓ આપણા બધાને અસર કરે છે."
આર્ગોન લીડરશીપ કમ્પ્યુટિંગ ફેસિલિટી વૈજ્ઞાનિક અને એન્જિનિયરિંગ સમુદાયને વિવિધ શાખાઓમાં મૂળભૂત શોધ અને સમજણને આગળ વધારવા માટે સુપરકોમ્પ્યુટિંગ ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે. યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (DOE) ના એડવાન્સ્ડ સાયન્ટિફિક કમ્પ્યુટિંગ રિસર્ચ (ASCR) પ્રોગ્રામ દ્વારા સમર્થિત, ALCF એ ઓપન સાયન્સ માટે સમર્પિત બે અગ્રણી DOE કમ્પ્યુટિંગ કેન્દ્રોમાંનું એક છે.
આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરી ખાતે યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી ઓફિસ ઓફ સાયન્સના એડવાન્સ્ડ ફોટોન સોર્સ (APS) એ વિશ્વના સૌથી ઉત્પાદક એક્સ-રે સ્ત્રોતોમાંનો એક છે. APS મટીરીયલ સાયન્સ, રસાયણશાસ્ત્ર, કન્ડેન્સ્ડ મેટર ફિઝિક્સ, લાઇફ અને એન્વાયર્નમેન્ટલ સાયન્સ અને એપ્લાઇડ રિસર્ચમાં સંશોધકોના વિવિધ જૂથને ઉચ્ચ-તેજસ્વીતાવાળા એક્સ-રે પૂરા પાડે છે. આ એક્સ-રે મટીરીયલ અને જૈવિક માળખાં; તત્વોનું વિતરણ; રાસાયણિક, ચુંબકીય અને ઇલેક્ટ્રોનિક સ્થિતિઓ; તેમજ બેટરીથી લઈને ઇન્જેક્શન નોઝલ સુધીની ટેકનોલોજીકલી મહત્વપૂર્ણ એન્જિનિયરિંગ સિસ્ટમ્સની શ્રેણીનો અભ્યાસ કરવા માટે આદર્શ છે, જે આપણા રાષ્ટ્રના આર્થિક, ટેકનોલોજીકલ અને આર્થિક વિકાસ માટે મૂળભૂત છે. અને ભૌતિક સુખાકારીનો આધાર. દર વર્ષે, 5,000 થી વધુ સંશોધકો APS નો ઉપયોગ 2,000 થી વધુ પ્રકાશનો ઉત્પન્ન કરવા માટે કરે છે, જેમાં મહત્વપૂર્ણ શોધોની વિગતો આપવામાં આવે છે અને એક્સ-રે સંશોધન સુવિધાઓના અન્ય કોઈપણ વપરાશકર્તા કરતાં વધુ મહત્વપૂર્ણ જૈવિક પ્રોટીન માળખાં ઉકેલવામાં આવે છે. APS વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરોની નવીન તકનીકો એક્સિલરેટર અને પ્રકાશ સ્ત્રોતોના વિકાસને આધાર આપે છે. આમાં એવા ઇનપુટ ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે જે સંશોધકો દ્વારા મૂલ્યવાન અત્યંત તેજસ્વી એક્સ-રે ઉત્પન્ન કરે છે, લેન્સ જે એક્સ-રેને થોડા નેનોમીટર સુધી ફોકસ કરે છે, એવા ઉપકરણો જે અભ્યાસ હેઠળના નમૂના સાથે એક્સ-રેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને મહત્તમ બનાવે છે, અને એવા ઉપકરણો જે એક્સ-રે સોફ્ટવેર એકત્રિત અને એસેમ્બલ કરે છે. APS અભ્યાસોમાંથી મોટા પ્રમાણમાં ડેટાનું સંચાલન કરો.
આ સંશોધનમાં એડવાન્સ્ડ ફોટોન સોર્સના સંસાધનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે DOE ઓફિસ ઓફ સાયન્સ યુઝર સુવિધા છે જે DOE ઓફિસ ઓફ સાયન્સની આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરી દ્વારા કોન્ટ્રાક્ટ નંબર DE-AC02-06CH11357 હેઠળ સંચાલિત છે.
આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરી રાષ્ટ્રીય વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી સમસ્યાઓના ઉકેલ માટે પ્રતિબદ્ધ છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની પ્રથમ રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળા, આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરી, લગભગ દરેક વૈજ્ઞાનિક શાખામાં અત્યાધુનિક મૂળભૂત અને લાગુ વૈજ્ઞાનિક સંશોધન કરે છે. આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરીના સંશોધકો સેંકડો કંપનીઓ, યુનિવર્સિટીઓ અને ફેડરલ, રાજ્ય અને મ્યુનિસિપલ એજન્સીઓના સંશોધકો સાથે નજીકથી કામ કરે છે જેથી તેમને ચોક્કસ સમસ્યાઓ ઉકેલવામાં, યુએસ વૈજ્ઞાનિક નેતૃત્વને આગળ વધારવામાં અને રાષ્ટ્ર માટે વધુ સારું ભવિષ્ય બનાવવામાં મદદ મળે. આર્ગોનમાં 60 થી વધુ રાષ્ટ્રીયતાના કર્મચારીઓ છે અને તેનું સંચાલન શિકાગોમાં આર્ગોન એલએલસી દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીના ઓફિસ ઓફ સાયન્સનો ભાગ છે.
યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીનું ઓફિસ ઓફ સાયન્સ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ભૌતિક વિજ્ઞાન સંશોધન માટે સૌથી મોટું ભંડોળ પૂરું પાડનાર છે અને આપણા સમયના કેટલાક સૌથી મહત્વપૂર્ણ પડકારોનો સામનો કરવા માટે કામ કરી રહ્યું છે. વધુ માહિતી માટે, https://​energy​.gov/​science ની મુલાકાત લો.