ارگون ایڈوانسڈ فوٹون ماخذ حیاتیاتی اور ماحولیاتی تحقیق کو تیز کرتا ہے۔

زمین ایک پیچیدہ ماحولیاتی نظام ہے، اور اس میں ہماری جگہ بہت سے مختلف عوامل پر منحصر ہے۔مٹی کی صحت سے لے کر ہوا کے معیار تک پودوں اور مائکروجنزموں کے رویے تک، ہماری قدرتی دنیا اور اس کے دیگر باشندوں کو سمجھنا ہماری اپنی بقا کے لیے اہم ہے۔جیسا کہ آب و ہوا میں تبدیلی جاری ہے، ماحول اور اس کی متنوع زندگی کی شکلوں کا مطالعہ صرف اور زیادہ اہم ہو جائے گا۔
اکتوبر 2023 میں، ایڈوانسڈ فوٹون سورس (اے پی ایس)، یو ایس ڈپارٹمنٹ آف انرجی (DOE) ارگون نیشنل لیبارٹری میں آفس آف سائنس کے اندر ایک صارف کی سہولت، باضابطہ طور پر حیاتیاتی اور ماحولیاتی تحقیق اور تجزیہ کی صلاحیتوں کو بڑھانے کے لیے ایک نیا پروگرام شروع کرے گا۔ دنیا کی معروف لیبارٹریز۔ایکس رے فیلڈ۔eBERlight نامی کمپنی نے حال ہی میں امریکی محکمہ توانائی کے حیاتیاتی اور ماحولیاتی تحقیق (BER) پروگرام سے منظوری حاصل کی ہے۔مقصد BER مشن پر تجربات کرنے والے محققین کو APS کے دنیا کے معروف ایکس رے سائنس کے وسائل سے جوڑنا ہے۔APS کی متنوع صلاحیتوں تک رسائی کو بڑھا کر، eBERlight کے مفکرین کو امید ہے کہ وہ نئے سائنسی طریقے دریافت کریں گے اور محققین کی نئی بین الضابطہ ٹیموں کو اس دنیا کے بارے میں نئے نقطہ نظر کو تلاش کرنے کے لیے راغب کریں گے جس میں ہم رہتے ہیں۔
"یہ ایک ایسی نئی چیز تخلیق کرنے کا موقع ہے جو پہلے APS میں موجود نہیں تھا،" Argonne نیشنل لیبارٹری کی پروٹین کرسٹلولوجسٹ کیرولین میکالسکا نے کہا، جو eBERlight پر کام کی قیادت کر رہی ہیں۔ â�<“我们正在扩大准入范围，以适应更多的生物和环境研究，并且甃研究，并且由于该计划氯大准入范围。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"ہم مزید حیاتیاتی اور ماحولیاتی تحقیق کو قابل بنانے کے لیے رسائی کو بڑھا رہے ہیں، اور چونکہ یہ پروگرام بہت نیا ہے، اس لیے سائنس دان جو اس سہولت کو استعمال کریں گے وہ اس کی ترقی میں ہماری مدد کر رہے ہیں۔"
1990 کی دہائی میں اپنے قیام کے بعد سے، اے پی ایس حیاتیاتی تحقیق میں "میکرومولیکولر کرسٹالوگرافی" کے شعبے میں ایک رہنما رہا ہے۔سائنسدان اس ٹیکنالوجی کو متعدی بیماریوں اور وائرس کے بارے میں مزید جاننے کے لیے استعمال کر رہے ہیں تاکہ ویکسین اور علاج کی بنیاد رکھی جا سکے۔APS کا مقصد اب اپنی کامیابی کو زندگی کے دیگر شعبوں اور ماحولیاتی سائنس تک پھیلانا ہے۔
اس توسیع کے ساتھ ایک مسئلہ یہ ہے کہ بہت سے حیاتیاتی اور ماحولیاتی سائنس دان اپنی تحقیق کو آگے بڑھانے میں مدد کرنے کے لیے اے پی ایس کی صلاحیتوں سے ناواقف ہیں اور کسی چیز کی روشن ایکس رے پیدا کرنے کے عمل سے ناواقف ہیں۔اسی طرح، بہت سے سائنسدان یہ نہیں جانتے کہ اے پی ایس کے بہت سے تجرباتی اسٹیشنوں میں سے کون سا بیم لائنز کہلاتا ہے، اپنے تجربات کے لیے بہترین انتخاب ہے، کیونکہ ہر اسٹیشن ایک مخصوص سائنس اور ٹیکنالوجی کے لیے موزوں ہے۔
Michalska نے کہا کہ یہ وہ جگہ ہے جہاں eBERlight کھیل میں آتی ہے۔اس نے اسے ایک مجازی ماحولیاتی نظام کے طور پر بیان کیا جو سائنسدانوں کو صحیح APS راستے پر صحیح ٹیکنالوجیز سے جوڑنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔محققین eBERlight کے عملے کو تجاویز پیش کریں گے جو مجوزہ مطالعہ کرنے کے لیے تجرباتی ڈیزائن کو درست چینل کے ساتھ سیدھ میں لانے میں مدد کریں گے۔انہوں نے کہا کہ APS کی صلاحیتوں کے تنوع کا مطلب یہ ہے کہ eBERlight کا اثر حیاتیات اور ماحولیاتی سائنس کے متعدد شعبوں پر پڑ سکتا ہے۔
"ہم دیکھ رہے ہیں کہ BER محققین کیا مطالعہ کر رہے ہیں اور ہم اس تحقیق کی تکمیل کیسے کر سکتے ہیں،" انہوں نے کہا۔ 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۔"ان میں سے کچھ محققین نے کبھی بھی اے پی ایس جیسا سنکروٹون استعمال نہیں کیا۔وہ سیکھتے ہیں کہ کون سے اوزار دستیاب ہیں اور APS میں کون سے سائنسی سوالات کو حل کیا جا سکتا ہے جو کہیں اور نہیں کیا جا سکتا۔"
"یہ کچھ نیا بنانے کا موقع ہے جو پہلے APS میں موجود نہیں تھا۔ہم حیاتیاتی اور ماحولیاتی تحقیق کے دائرہ کار کو بڑھا رہے ہیں، اور چونکہ یہ نئی تحقیق ہے، اس لیے سائنس دان جو اس سہولت کو استعمال کریں گے وہ اس منصوبے کو تیار کرنے میں ہماری مدد کر رہے ہیں۔- کیرولین مائیکلسکا، ارگون نیشنل لیبارٹری
جہاں تک مخصوص سائنس کا تعلق ہے جسے eBERlight فروغ دے گا، Michalska نے کہا کہ اس میں مٹی کی تحقیق سے لے کر اگنے والے پودوں، بادل کی تشکیل اور حیاتیاتی ایندھن تک سب کچھ شامل ہوگا۔اے پی ایس ایکس رے سائنس ڈویژن کے ڈپٹی ڈائریکٹر سٹیفن ووگٹ نے پانی کے چکر کو فہرست میں شامل کیا، یہ نوٹ کرتے ہوئے کہ یہ معلومات بدلتے ہوئے موسمیاتی حالات کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے اہم ہیں۔
ووگٹ نے کہا کہ "ہم موسمیاتی سائنس سے متعلق سوالات کا مطالعہ کر رہے ہیں، اور ہمیں ان کا مطالعہ جاری رکھنے کی ضرورت ہے۔" 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.""ہمیں یہ سمجھنے کی ضرورت ہے کہ موسمیاتی تبدیلی کے گہرے ماحولیاتی نتائج کا مقابلہ کیسے کیا جائے۔"
جبکہ eBERlight کا باضابطہ طور پر اکتوبر میں آغاز ہوا، APS ایک جامع سہولت کے اپ گریڈ کے حصے کے طور پر ایک سال کے وقفے پر رہے گا۔اس وقت کے دوران، ٹیم حیاتیاتی اور ماحولیاتی نمونے لینے کے نظام کی تحقیق اور ترقی کے لیے کام کرے گی، ڈیٹا بیس تیار کرے گی، اور پروگرام کے لیے آؤٹ ریچ کرے گی۔
جب اے پی ایس 2024 میں دوبارہ آن لائن آئے گا تو اس کی صلاحیتوں میں نمایاں طور پر توسیع کی جائے گی۔eBERlight ٹیم 13 APS چینلز کے ساتھ طویل مدتی معاہدے کرے گی جو ٹیکنالوجیز کی وسیع رینج کی نمائندگی کرتے ہیں۔eBERlight کے ذریعے کام کرنے والے سائنسدانوں کو Argonne وسائل تک بھی رسائی حاصل ہوگی، جیسے Argonne Computing Facility، جہاں DOE آفس آف سائنس آفس آف سائنس سپر کمپیوٹرز اور لیبارٹری سپر کمپیوٹرز واقع ہیں، اور سینٹر فار ایڈوانسڈ پروٹین کریکٹرائزیشن، جہاں پروٹین کو کرسٹلائز کیا جاتا ہے اور اس کے لیے تیار کیا جاتا ہے۔ تجزیہ
جیسے جیسے پروگرام تیار ہوتا ہے، یہ دیگر DOE آفس آف سائنس صارف کی سہولیات، جیسے کہ پیسفک نارتھ ویسٹ نیشنل لیبارٹری کی ماحولیاتی مالیکیولر سائنسز لیبارٹری اور لارنس برکلے نیشنل لیبارٹری میں جوائنٹ جینوم انسٹی ٹیوٹ کے ساتھ روابط کا فائدہ اٹھائے گا۔
ایبر لائٹ ٹیم کے ایک رکن، ارگون کے ماہر طبیعیات زو فنفروک نے کہا، "بچے کی پرورش کے لیے ایک گاؤں لگتا ہے، لیکن سائنسی مسئلے کو حل کرنے کے لیے اس سے بھی بڑا گاؤں درکار ہوتا ہے۔" â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨平台，促进跨生物，促进跨烢寢欢地玧寢玁现玧寢物索 â�<“我喜欢eBERlight 的多面性，因为它致力于建立一个综合平台，促进跨平台，促进跨生物，促进跨烢寢欢地玧寢玁现玧寢物索"مجھے eBERlight کی کثیر جہتی نوعیت پسند ہے کیونکہ یہ ایک مربوط پلیٹ فارم بنانے کی کوشش کرتا ہے جو حیاتیاتی، زمینی اور ماحولیاتی نظاموں میں سائنسی تحقیق کو آگے بڑھاتا ہے۔یہ آسان لگتا ہے، لیکن پیمانہ اور ممکنہ اثر بہت زیادہ ہے۔"
ارگون نیشنل لیبارٹری کے ایک سینئر ماہر طبیعیات اور گروپ لیڈر کین کیمنر کے مطابق، ای بی ای آر لائٹ کا خیال برسوں سے تیار ہو رہا ہے۔کیمنر نے اے پی ایس میں لیبارٹری کے 27 سال کام کیا، جس میں سے زیادہ تر انہوں نے ماحولیاتی محققین کو ادارے کے وسائل سے جوڑنے میں صرف کیا۔انہوں نے کہا کہ اب eBERlight اس کام کو بڑے پیمانے پر جاری رکھے گی۔وہ یہ دیکھنے کے منتظر ہیں کہ گرین ہاؤس گیسوں، گیلے زمین کے ماحولیاتی نظام، اور مٹی اور تلچھٹ کے ساتھ پودوں اور مائکروجنزموں کے تعامل پر تحقیق کے ذریعے کیا نئی کامیابیاں حاصل کی جائیں گی۔
EBERlight کی کامیابی کی کلید، Kemner کے مطابق، synchrotron سائنسدانوں کے ساتھ ساتھ حیاتیاتی اور ماحولیاتی سائنسدانوں کی تربیت ہے۔
انہوں نے کہا، "آپ کو ماحولیاتی سائنس کے مسائل کو بہتر طور پر سمجھنے اور ماحولیاتی تحقیق کے مسائل کو بہتر طریقے سے حل کرنے کے لیے ٹیکنالوجی کو اپنانے کے لیے ریڈیولاجسٹ کو تربیت دینا ہوگی۔" 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."آپ کو ماحولیاتی سائنسدانوں کو اس بارے میں تعلیم دینے کی بھی ضرورت ہے کہ ان مسائل کو حل کرنے میں روشنی کے اچھے ذرائع کتنے ہیں۔یہ ان کو اپنی طرف متوجہ کرنے میں رکاوٹوں کو کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔"
فوٹون سائنس لیبارٹری کے ڈپٹی ڈائریکٹر اور اے پی ایس کے ڈائریکٹر لارینٹ چاپون نے کہا کہ نئے منصوبے کا مطلب اے پی ایس تک رسائی اور اس کی صلاحیتوں کو جمہوری بنانا ہے۔
چاپون نے کہا، "یہ منصوبہ ایک اہم پیغام بھیجتا ہے کہ اے پی ایس قوم کے لیے ایک اہم وسیلہ ہے، جو ایسے پروگرام تیار کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے جو اس معاملے میں ماحولیاتی اور حیاتیاتی مسائل کو حل کرنے میں مدد کرتے ہیں۔" 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 عملی مطابقت کے لائف سائنس کے مسائل کو حل کرنے کے خواہاں سائنسدانوں کے لیے ایک جامع حل فراہم کرے گا۔"
"مجھے امید ہے کہ سائنسدانوں کو چاہے جتنے بھی بڑے چیلنجز کا سامنا ہو، APS ان کی مدد کر سکتا ہے،" انہوں نے کہا۔ 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.""یہ مسائل ہم سب کو متاثر کرتے ہیں۔"
Argonne Leadership Computing Facility سائنسی اور انجینئرنگ کمیونٹی کو بہت سے شعبوں میں بنیادی دریافت اور تفہیم کو آگے بڑھانے کے لیے سپر کمپیوٹنگ کی صلاحیتیں فراہم کرتی ہے۔یو ایس ڈیپارٹمنٹ آف انرجی (DOE) کے ایڈوانسڈ سائنٹیفک کمپیوٹنگ ریسرچ (ASCR) پروگرام کے ذریعے تعاون یافتہ، ALCF اوپن سائنس کے لیے وقف دو سرکردہ DOE کمپیوٹنگ مراکز میں سے ایک ہے۔
ارگون نیشنل لیبارٹری میں یو ایس ڈیپارٹمنٹ آف انرجی آفس آف سائنس کے ایڈوانسڈ فوٹون سورس (اے پی ایس) دنیا کے سب سے زیادہ پیداواری ایکسرے ذرائع میں سے ایک ہے۔APS میٹریل سائنس، کیمسٹری، کنڈینسڈ میٹر فزکس، لائف اینڈ انوائرمنٹل سائنسز، اور اپلائیڈ ریسرچ کے محققین کے متنوع گروپ کو ہائی برائٹنیس ایکس رے فراہم کرتا ہے۔یہ ایکس رے مواد اور حیاتیاتی ڈھانچے کے مطالعہ کے لیے مثالی ہیں۔عناصر کی تقسیم؛کیمیائی، مقناطیسی اور الیکٹرانک ریاستیں؛نیز تکنیکی طور پر اہم انجینئرنگ سسٹمز کی ایک رینج، بیٹریوں سے لے کر انجیکشن نوزلز تک، جو ہماری قوم کی اقتصادی، تکنیکی اور اقتصادی ترقی کے لیے بنیادی حیثیت رکھتے ہیں۔اور مادی فلاح و بہبود کی بنیاد۔ہر سال، 5,000 سے زیادہ محققین 2,000 سے زیادہ اشاعتیں تیار کرنے کے لیے APS کا استعمال کرتے ہیں، جس میں اہم دریافتوں کی تفصیل ہوتی ہے اور ایکس رے تحقیقی سہولیات کے کسی بھی دوسرے صارف سے زیادہ اہم حیاتیاتی پروٹین کے ڈھانچے کو حل کیا جاتا ہے۔اے پی ایس کے سائنسدانوں اور انجینئروں کی جدید ٹیکنالوجیز سرعت کاروں اور روشنی کے ذرائع کی نشوونما پر منحصر ہیں۔ان میں ان پٹ ڈیوائسز شامل ہیں جو انتہائی روشن ایکس رے تیار کرتے ہیں جو محققین کے ذریعہ قیمتی ہیں، ایسے لینز جو ایکس رے کو چند نینو میٹر تک فوکس کرتے ہیں، ایسے آلات جو زیر مطالعہ نمونے کے ساتھ ایکس رے کے تعامل کو زیادہ سے زیادہ بناتے ہیں، اور وہ آلات جو ایکس کو جمع اور جمع کرتے ہیں۔ - رے سافٹ ویئر۔اے پی ایس اسٹڈیز سے ڈیٹا کی بڑی مقدار کا نظم کریں۔
اس تحقیق میں ایڈوانسڈ فوٹون سورس کے وسائل کا استعمال کیا گیا، جو کہ معاہدہ نمبر DE-AC02-06CH11357 کے تحت DOE آفس آف سائنسز ارگون نیشنل لیبارٹری کے زیر انتظام DOE آفس آف سائنس صارف کی سہولت ہے۔
ارگون نیشنل لیبارٹری قومی سائنس اور ٹیکنالوجی کے مسائل کو حل کرنے کے لیے پرعزم ہے۔ارگون نیشنل لیبارٹری، ریاستہائے متحدہ کی پہلی قومی تجربہ گاہ، عملی طور پر ہر سائنسی شعبے میں جدید ترین بنیادی اور لاگو سائنسی تحقیق کرتی ہے۔Argonne نیشنل لیبارٹری کے محققین سینکڑوں کمپنیوں، یونیورسٹیوں، اور وفاقی، ریاستی اور میونسپل ایجنسیوں کے محققین کے ساتھ مل کر کام کرتے ہیں تاکہ مخصوص مسائل کو حل کرنے، امریکی سائنسی قیادت کو آگے بڑھانے، اور قوم کے بہتر مستقبل کی تعمیر میں ان کی مدد کی جا سکے۔Argonne میں 60 سے زیادہ قومیتوں کے ملازمین ہیں اور اس کا انتظام شکاگو میں Argonne LLC کرتا ہے، جو کہ امریکی محکمہ توانائی کے دفتر برائے سائنس کا حصہ ہے۔
یو ایس ڈپارٹمنٹ آف انرجی کا آفس آف سائنس ریاستہائے متحدہ میں فزیکل سائنس کی تحقیق کا سب سے بڑا فنڈ فراہم کرنے والا ہے اور ہمارے وقت کے سب سے اہم چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے کام کر رہا ہے۔مزید معلومات کے لیے، https://energy​.gov/​science ملاحظہ کریں۔