पृथ्वी एक जटिल पारिस्थितिकी तंत्र है, और इसमें हमारा स्थान कई कारकों पर निर्भर करता है। मिट्टी की सेहत से लेकर वायु की गुणवत्ता और पौधों व सूक्ष्मजीवों के व्यवहार तक, हमारे प्राकृतिक जगत और इसके अन्य जीवों को समझना हमारे अस्तित्व के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। जलवायु परिवर्तन के साथ-साथ, पर्यावरण और इसके विविध जीव-जंतुओं का अध्ययन करना और भी अधिक महत्वपूर्ण होता जाएगा।
अक्टूबर 2023 में, अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) की आर्गोन राष्ट्रीय प्रयोगशाला में विज्ञान कार्यालय के अंतर्गत आने वाली एक उपयोगकर्ता सुविधा, एडवांस्ड फोटॉन सोर्स (एपीएस), विश्व की अग्रणी एक्स-रे प्रयोगशालाओं में जैविक और पर्यावरणीय अनुसंधान और विश्लेषण क्षमताओं का विस्तार करने के लिए एक नए कार्यक्रम का आधिकारिक तौर पर शुभारंभ करेगी। ईबरलाइट नामक एक कंपनी को हाल ही में अमेरिकी ऊर्जा विभाग के जैविक और पर्यावरणीय अनुसंधान (बीईआर) कार्यक्रम से स्वीकृति प्राप्त हुई है। इसका उद्देश्य बीईआर मिशन पर प्रयोग कर रहे शोधकर्ताओं को एपीएस के विश्व-अग्रणी एक्स-रे विज्ञान संसाधनों से जोड़ना है। एपीएस की विविध क्षमताओं तक पहुंच का विस्तार करके, ईबरलाइट के शोधकर्ता नई वैज्ञानिक पद्धतियों की खोज करने और शोधकर्ताओं की नई अंतःविषयक टीमों को आकर्षित करने की आशा रखते हैं ताकि हम जिस दुनिया में रहते हैं उस पर नए दृष्टिकोणों का पता लगाया जा सके।
"यह कुछ नया बनाने का अवसर है जो पहले एपीएस में मौजूद नहीं था," आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी की प्रोटीन क्रिस्टलोलॉजिस्ट कैरोलिन मिखाल्स्का ने कहा, जो ईबीईआरलाइट पर काम का नेतृत्व कर रही हैं। â???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??? तस्वीरें और तस्वीरें, तस्वीरें और तस्वीरें, तस्वीरें और तस्वीरें”"हम अधिक जैविक और पर्यावरणीय अनुसंधान को सक्षम बनाने के लिए पहुंच का विस्तार कर रहे हैं, और चूंकि यह कार्यक्रम बहुत नया है, इसलिए जो वैज्ञानिक इस सुविधा का उपयोग करेंगे वे इसे विकसित करने में हमारी मदद कर रहे हैं।"
1990 के दशक में अपनी स्थापना के बाद से, एपीएस जैविक अनुसंधान में "मैक्रोमोलेक्यूलर क्रिस्टलोग्राफी" के क्षेत्र में अग्रणी रहा है। वैज्ञानिक इस तकनीक का उपयोग संक्रामक रोगों और वायरस के बारे में अधिक जानने के लिए कर रहे हैं ताकि टीकों और उपचारों की नींव रखी जा सके। एपीएस का अब लक्ष्य जीवन और पर्यावरण विज्ञान के अन्य क्षेत्रों में भी अपनी सफलता का विस्तार करना है।
इस विस्तार की एक समस्या यह है कि कई जीव विज्ञान और पर्यावरण वैज्ञानिक एपीएस की उन क्षमताओं से अनभिज्ञ हैं जो उनके शोध को आगे बढ़ाने में मदद कर सकती हैं, और वे किसी वस्तु की चमकीली एक्स-रे उत्पन्न करने की प्रक्रिया से भी अपरिचित हैं। इसी प्रकार, कई वैज्ञानिकों को यह भी नहीं पता कि एपीएस के कई प्रायोगिक स्टेशनों (जिन्हें बीमलाइन कहा जाता है) में से कौन सा स्टेशन उनके प्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त है, क्योंकि प्रत्येक स्टेशन को एक विशिष्ट विज्ञान और प्रौद्योगिकी के लिए अनुकूलित किया गया है।
मिशाल्स्का ने कहा कि यहीं पर ईबरलाइट की भूमिका आती है। उन्होंने इसे एक वर्चुअल इकोसिस्टम बताया, जिसे वैज्ञानिकों को सही एपीएस मार्ग पर सही तकनीकों से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। शोधकर्ता ईबरलाइट स्टाफ के सामने प्रस्ताव प्रस्तुत करेंगे, जो प्रस्तावित अध्ययन को संचालित करने के लिए प्रायोगिक डिज़ाइन को सही चैनल से जोड़ने में मदद करेंगे। उन्होंने कहा कि एपीएस की क्षमताओं की विविधता का मतलब है कि ईबरलाइट जीव विज्ञान और पर्यावरण विज्ञान के कई क्षेत्रों में प्रभाव डाल सकता है।
उन्होंने कहा, "हम यह देख रहे हैं कि बीईआर के शोधकर्ता क्या अध्ययन कर रहे हैं और हम उस शोध में किस प्रकार सहयोग कर सकते हैं।" 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]"इनमें से कुछ शोधकर्ताओं ने एपीएस जैसे सिंक्रोट्रॉन का कभी उपयोग नहीं किया है।"वे सीखते हैं कि एपीएस में कौन से उपकरण उपलब्ध हैं और किन वैज्ञानिक प्रश्नों का समाधान किया जा सकता है जो कहीं और नहीं किया जा सकता है।
“यह एपीएस में पहले कभी न देखी गई कोई नई चीज़ बनाने का अवसर है। हम जैविक और पर्यावरणीय अनुसंधान के दायरे का विस्तार कर रहे हैं, और चूंकि यह एक नया अनुसंधान है, इसलिए इस सुविधा का उपयोग करने वाले वैज्ञानिक परियोजना को विकसित करने में हमारी मदद कर रहे हैं।” — कैरोलिन मिखाल्स्का, आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी
ईबरलाइट जिन विशिष्ट विज्ञान को बढ़ावा देगा, उनके बारे में मिखाल्स्का ने कहा कि इसमें मृदा अनुसंधान से लेकर पौधों की खेती, बादल निर्माण और जैव ईंधन तक सब कुछ शामिल होगा। एपीएस एक्स-रे विज्ञान प्रभाग के उप निदेशक स्टीफ़न वोग्ट ने इस सूची में जल चक्र को भी जोड़ा और कहा कि जलवायु परिवर्तन को बेहतर ढंग से समझने के लिए यह जानकारी अत्यंत महत्वपूर्ण है।
वोग्ट ने कहा, "हम जलवायु विज्ञान से संबंधित प्रश्नों का अध्ययन कर रहे हैं, और हमें इनका अध्ययन जारी रखने की आवश्यकता है।" â??? â???हमें जलवायु परिवर्तन के गंभीर पारिस्थितिक परिणामों से निपटने के तरीके समझने की आवश्यकता है।
हालांकि ईबरलाइट का आधिकारिक शुभारंभ अक्टूबर में हो गया था, एपीएस एक व्यापक सुविधा उन्नयन के हिस्से के रूप में एक साल के लिए बंद रहेगा। इस दौरान, टीम एक जैविक और पर्यावरणीय नमूना प्रणाली पर शोध और विकास करने, डेटाबेस विकसित करने और कार्यक्रम के लिए जागरूकता अभियान चलाने का काम करेगी।
जब 2024 में APS फिर से चालू होगा, तो इसकी क्षमताएं काफी बढ़ जाएंगी। eBERlight टीम विभिन्न तकनीकों का प्रतिनिधित्व करने वाले 13 APS चैनलों के साथ दीर्घकालिक समझौते करेगी। eBERlight के माध्यम से काम करने वाले वैज्ञानिकों को आर्गन संसाधनों तक भी पहुंच प्राप्त होगी, जैसे कि आर्गन कंप्यूटिंग सुविधा, जहां DOE के विज्ञान कार्यालय के सुपरकंप्यूटर और प्रयोगशाला सुपरकंप्यूटर स्थित हैं, और उन्नत प्रोटीन लक्षण वर्णन केंद्र, जहां प्रोटीन को क्रिस्टलीकृत किया जाता है और विश्लेषण के लिए तैयार किया जाता है।
जैसे-जैसे कार्यक्रम विकसित होगा, यह डीओई के विज्ञान कार्यालय की अन्य उपयोगकर्ता सुविधाओं, जैसे कि पैसिफिक नॉर्थवेस्ट नेशनल लेबोरेटरी की पर्यावरण आणविक विज्ञान प्रयोगशाला और लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी में संयुक्त जीनोम संस्थान के साथ संबंधों का लाभ उठाएगा।
"बच्चे के पालन-पोषण के लिए पूरे गांव की जरूरत होती है, लेकिन किसी वैज्ञानिक समस्या को हल करने के लिए उससे भी बड़े गांव की जरूरत होती है," आर्गोन विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी और ईबीईआरलाइट टीम के सदस्य ज़ू फिनफ्रॉक ने कहा। â<“मुझे eBERlight की आवश्यकता है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索。 â<“मुझे eBERlight की आवश्यकता है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索。मुझे ईबरलाइट की बहुआयामी प्रकृति बहुत पसंद है क्योंकि यह एक एकीकृत मंच बनाने का प्रयास करता है जो जैविक, स्थलीय और पारिस्थितिक तंत्रों में वैज्ञानिक अनुसंधान को आगे बढ़ाता है।यह सुनने में सरल लगता है, लेकिन इसका पैमाना और संभावित प्रभाव बहुत बड़ा है।
आर्गन नेशनल लेबोरेटरी के वरिष्ठ भौतिक विज्ञानी और समूह प्रमुख केन केमनर के अनुसार, ईबरलाइट का विचार कई वर्षों से विकसित हो रहा था। केमनर ने एपीएस में प्रयोगशाला के 27 वर्षों तक काम किया, जिसमें से अधिकांश समय उन्होंने पर्यावरण शोधकर्ताओं को संस्थान के संसाधनों से जोड़ने में बिताया। उन्होंने कहा कि अब ईबरलाइट इस काम को बड़े पैमाने पर आगे बढ़ाएगा। वे ग्रीनहाउस गैसों, आर्द्रभूमि पारिस्थितिकी तंत्र और पौधों और सूक्ष्मजीवों की मिट्टी और तलछट के साथ अंतःक्रियाओं पर शोध के माध्यम से होने वाली नई खोजों को देखने के लिए उत्सुक हैं।
केमनर के अनुसार, ईबीईआरलाइट की सफलता की कुंजी सिंक्रोट्रॉन वैज्ञानिकों के साथ-साथ जैविक और पर्यावरण वैज्ञानिकों का प्रशिक्षण है।
उन्होंने कहा, "आपको रेडियोलॉजिस्टों को पर्यावरण विज्ञान की समस्याओं को बेहतर ढंग से समझने और पर्यावरण अनुसंधान समस्याओं को बेहतर ढंग से हल करने के लिए प्रौद्योगिकी को अपनाने के लिए प्रशिक्षित करना होगा।" â??? â???"आपको पर्यावरण वैज्ञानिकों को यह भी शिक्षित करने की आवश्यकता है कि प्रकाश स्रोत इन समस्याओं को हल करने में कितने अच्छे हैं।"ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि उन्हें आकर्षित करने में आने वाली बाधाओं को कम किया जा सके।
फोटॉन साइंस लेबोरेटरी के उप निदेशक और एपीएस के निदेशक लॉरेंट चैपन ने कहा कि नई योजना का मतलब एपीएस और इसकी क्षमताओं तक पहुंच को लोकतांत्रिक बनाना है।
"यह योजना एक महत्वपूर्ण संदेश देती है कि एपीएस राष्ट्र के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन है, जो ऐसे कार्यक्रम विकसित करने में सक्षम है जो गंभीर समस्याओं को हल करने में मदद करते हैं, इस मामले में पर्यावरणीय और जैविक समस्याएं," चैपन ने कहा। â??? â???“ईबीआरलाइट उन वैज्ञानिकों के लिए एक व्यापक समाधान प्रदान करेगा जो व्यावहारिक महत्व की जीवन विज्ञान समस्याओं को हल करने की कोशिश कर रहे हैं।”
उन्होंने कहा, "मुझे उम्मीद है कि वैज्ञानिकों को चाहे कितनी भी बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़े, एपीएस उनकी मदद कर सकता है।" 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。”ये मुद्दे हम सभी को प्रभावित करते हैं।
आर्गोन लीडरशिप कंप्यूटिंग फैसिलिटी (ALCF) वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग समुदाय को विभिन्न विषयों में मौलिक खोज और समझ को आगे बढ़ाने के लिए सुपरकंप्यूटिंग क्षमताएं प्रदान करती है। अमेरिकी ऊर्जा विभाग (DOE) के एडवांस्ड साइंटिफिक कंप्यूटिंग रिसर्च (ASCR) कार्यक्रम द्वारा समर्थित, ALCF खुले विज्ञान के लिए समर्पित दो प्रमुख DOE कंप्यूटिंग केंद्रों में से एक है।
अमेरिकी ऊर्जा विभाग के विज्ञान कार्यालय का आर्गोन राष्ट्रीय प्रयोगशाला स्थित उन्नत फोटॉन स्रोत (एपीएस) विश्व के सबसे उत्पादक एक्स-रे स्रोतों में से एक है। एपीएस पदार्थ विज्ञान, रसायन विज्ञान, संघनित पदार्थ भौतिकी, जीवन और पर्यावरण विज्ञान तथा अनुप्रयुक्त अनुसंधान के क्षेत्र में काम करने वाले विभिन्न शोधकर्ताओं को उच्च-चमकदार एक्स-रे प्रदान करता है। ये एक्स-रे पदार्थों और जैविक संरचनाओं, तत्वों के वितरण, रासायनिक, चुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं के अध्ययन के लिए आदर्श हैं। साथ ही, ये बैटरी से लेकर इंजेक्शन नोजल तक कई तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग प्रणालियों के अध्ययन में भी सहायक हैं, जो हमारे राष्ट्र के आर्थिक, तकनीकी और आर्थिक विकास तथा भौतिक कल्याण के लिए मूलभूत हैं। प्रत्येक वर्ष, 5,000 से अधिक शोधकर्ता एपीएस का उपयोग करके 2,000 से अधिक प्रकाशन तैयार करते हैं, जिनमें महत्वपूर्ण खोजों का विवरण दिया गया है और एक्स-रे अनुसंधान सुविधाओं के किसी भी अन्य उपयोगकर्ता की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण जैविक प्रोटीन संरचनाओं को सुलझाया गया है। एपीएस के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों की नवोन्मेषी प्रौद्योगिकियां त्वरक और प्रकाश स्रोतों के विकास का आधार हैं। इनमें वे इनपुट उपकरण शामिल हैं जो शोधकर्ताओं द्वारा सराहे जाने वाले अत्यंत चमकीले एक्स-रे उत्पन्न करते हैं, वे लेंस जो एक्स-रे को कुछ नैनोमीटर तक केंद्रित करते हैं, वे उपकरण जो अध्ययन किए जा रहे नमूने के साथ एक्स-रे की परस्पर क्रिया को अधिकतम करते हैं, और वे उपकरण जो एक्स-रे सॉफ़्टवेयर को एकत्रित और संयोजित करते हैं। एपीएस अध्ययनों से प्राप्त बड़ी मात्रा में डेटा का प्रबंधन करें।
इस शोध में एडवांस्ड फोटॉन सोर्स के संसाधनों का उपयोग किया गया, जो कि डीओई ऑफिस ऑफ साइंस की एक उपयोगकर्ता सुविधा है और जिसका प्रबंधन डीओई ऑफिस ऑफ साइंस की आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी द्वारा अनुबंध संख्या DE-AC02-06CH11357 के तहत किया जाता है।
आर्गोन राष्ट्रीय प्रयोगशाला राष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी से जुड़ी गंभीर समस्याओं के समाधान के लिए प्रतिबद्ध है। संयुक्त राज्य अमेरिका की पहली राष्ट्रीय प्रयोगशाला, आर्गोन राष्ट्रीय प्रयोगशाला, लगभग हर वैज्ञानिक क्षेत्र में अत्याधुनिक मौलिक और अनुप्रयुक्त वैज्ञानिक अनुसंधान करती है। आर्गोन राष्ट्रीय प्रयोगशाला के शोधकर्ता सैकड़ों कंपनियों, विश्वविद्यालयों और संघीय, राज्य और नगरपालिका एजेंसियों के शोधकर्ताओं के साथ मिलकर विशिष्ट समस्याओं को हल करने, अमेरिकी वैज्ञानिक नेतृत्व को आगे बढ़ाने और राष्ट्र के लिए एक बेहतर भविष्य का निर्माण करने में सहयोग करते हैं। आर्गोन में 60 से अधिक राष्ट्रीयताओं के कर्मचारी कार्यरत हैं और इसका प्रबंधन शिकागो स्थित आर्गोन एलएलसी द्वारा किया जाता है, जो अमेरिकी ऊर्जा विभाग के विज्ञान कार्यालय का एक हिस्सा है।
अमेरिकी ऊर्जा विभाग का विज्ञान कार्यालय संयुक्त राज्य अमेरिका में भौतिक विज्ञान अनुसंधान का सबसे बड़ा वित्तपोषक है और वर्तमान समय की कुछ सबसे गंभीर चुनौतियों का समाधान करने के लिए कार्यरत है। अधिक जानकारी के लिए, https://energy.gov/science पर जाएं।
पोस्ट करने का समय: 6 नवंबर 2023