আর্গন অ্যাডভান্সড ফোটন সোর্স জৈবিক ও পরিবেশগত গবেষণাকে ত্বরান্বিত করে

পৃথিবী একটি জটিল বাস্তুতন্ত্র, এবং এতে আমাদের অবস্থান বিভিন্ন বিষয়ের উপর নির্ভর করে। মাটির স্বাস্থ্য থেকে শুরু করে বায়ুর গুণমান, উদ্ভিদ ও অণুজীবের আচরণ পর্যন্ত—আমাদের প্রাকৃতিক জগৎ এবং এর অন্যান্য বাসিন্দাদের বোঝা আমাদের নিজেদের অস্তিত্ব রক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। জলবায়ুর পরিবর্তন অব্যাহত থাকায়, পরিবেশ এবং এর বৈচিত্র্যময় জীবজগৎ নিয়ে অধ্যয়ন আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠবে।
২০২৩ সালের অক্টোবরে, মার্কিন শক্তি দপ্তরের (DOE) আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির বিজ্ঞান দপ্তরের অধীনস্থ একটি ব্যবহারকারী কেন্দ্র, অ্যাডভান্সড ফোটন সোর্স (APS), বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় এক্স-রে গবেষণাগারগুলোতে জৈবিক ও পরিবেশগত গবেষণা এবং বিশ্লেষণের সক্ষমতা সম্প্রসারণের জন্য আনুষ্ঠানিকভাবে একটি নতুন কর্মসূচি চালু করবে। eBERlight নামক একটি সংস্থা সম্প্রতি মার্কিন শক্তি দপ্তরের জৈবিক ও পরিবেশগত গবেষণা (BER) কর্মসূচি থেকে অনুমোদন পেয়েছে। এর লক্ষ্য হলো BER মিশনে পরীক্ষা-নিরীক্ষা পরিচালনাকারী গবেষকদের APS-এর বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় এক্স-রে বিজ্ঞান সম্পদের সাথে সংযুক্ত করা। APS-এর বিভিন্ন সক্ষমতার ব্যবহার প্রসারিত করার মাধ্যমে, eBERlight-এর গবেষকরা নতুন বৈজ্ঞানিক পদ্ধতি আবিষ্কার করতে এবং আমরা যে পৃথিবীতে বাস করি সে সম্পর্কে নতুন দৃষ্টিভঙ্গি অন্বেষণের জন্য গবেষকদের নতুন আন্তঃবিভাগীয় দলকে আকৃষ্ট করতে আশা করছেন।
“এটি এমন কিছু নতুন তৈরি করার সুযোগ যা আগে APS-এ ছিল না,” বলেছেন আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির প্রোটিন ক্রিস্টালোলজিস্ট ক্যারোলিন মিখালস্কা, যিনি eBERlight-এর কাজের নেতৃত্ব দিচ্ছেন। 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আমরা আরও জৈবিক ও পরিবেশগত গবেষণার সুযোগ প্রসারিত করছি, এবং যেহেতু এই কর্মসূচিটি একেবারে নতুন, তাই যে বিজ্ঞানীরা এই সুবিধাটি ব্যবহার করবেন, তাঁরাই এটি গড়ে তুলতে আমাদের সাহায্য করছেন।
১৯৯০-এর দশকে প্রতিষ্ঠার পর থেকে এপিএস জৈব গবেষণায় “ম্যাক্রোমলিকিউলার ক্রিস্টালোগ্রাফি” ক্ষেত্রে অগ্রণী ভূমিকা পালন করে আসছে। বিজ্ঞানীরা সংক্রামক রোগ ও ভাইরাস সম্পর্কে আরও জানতে এবং টিকা ও চিকিৎসার ভিত্তি স্থাপনের জন্য এই প্রযুক্তি ব্যবহার করছেন। এপিএস এখন জীবন ও পরিবেশ বিজ্ঞানের অন্যান্য ক্ষেত্রেও এর সাফল্যকে প্রসারিত করতে চায়।
এই সম্প্রসারণের একটি সমস্যা হলো, অনেক জীববিজ্ঞানী ও পরিবেশবিজ্ঞানী তাদের গবেষণার অগ্রগতিতে এপিএস-এর সক্ষমতা সম্পর্কে অবগত নন এবং কোনো বস্তুর উজ্জ্বল এক্স-রে তৈরির প্রক্রিয়ার সাথেও তারা অপরিচিত। একইভাবে, অনেক বিজ্ঞানী জানেন না যে এপিএস-এর অসংখ্য পরীক্ষামূলক স্টেশনগুলোর মধ্যে কোনটি তাদের পরীক্ষার জন্য সেরা পছন্দ, কারণ প্রতিটি স্টেশন একটি নির্দিষ্ট বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির জন্য বিশেষভাবে তৈরি করা হয়েছে।
মিখালস্কা বলেন, এখানেই ইবারলাইট (eBERlight) এর ভূমিকা শুরু হয়। তিনি এটিকে একটি ভার্চুয়াল ইকোসিস্টেম হিসেবে বর্ণনা করেছেন, যা বিজ্ঞানীদের সঠিক এপিএস (APS) পথে সঠিক প্রযুক্তির সাথে সংযুক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। গবেষকরা ইবারলাইটের কর্মীদের কাছে প্রস্তাবনা পেশ করবেন, যারা প্রস্তাবিত গবেষণাটি পরিচালনার জন্য পরীক্ষামূলক নকশাকে সঠিক মাধ্যমের সাথে সমন্বয় করতে সাহায্য করবেন। তিনি বলেন, এপিএস-এর সক্ষমতার বৈচিত্র্যের কারণে ইবারলাইট জীববিজ্ঞান এবং পরিবেশ বিজ্ঞানের একাধিক ক্ষেত্রে প্রভাব ফেলতে পারে।
“বিইআর গবেষকরা কী নিয়ে গবেষণা করছেন এবং কীভাবে আমরা সেই গবেষণার পরিপূরক হতে পারি, তা আমরা খতিয়ে দেখছি,” তিনি বলেন। 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।এই গবেষকদের মধ্যে কেউ কেউ এপিএস-এর মতো সিনক্রোট্রন কখনো ব্যবহার করেননি।তারা জানতে পারে যে এপিএস-এ কী কী সরঞ্জাম উপলব্ধ আছে এবং এমন কোন বৈজ্ঞানিক প্রশ্নের সমাধান করা সম্ভব যা অন্য কোথাও করা যায় না।
এটি এমন কিছু নতুন তৈরি করার একটি সুযোগ যা এপিএস-এ আগে কখনও ছিল না। আমরা জৈবিক ও পরিবেশগত গবেষণার পরিধি প্রসারিত করছি, এবং যেহেতু এটি একটি নতুন গবেষণা, তাই যে বিজ্ঞানীরা এই সুবিধাটি ব্যবহার করবেন, তাঁরা আমাদের প্রকল্পটি গড়ে তুলতে সাহায্য করছেন। — ক্যারোলিন মিখালস্কা, আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি
eBERlight কোন নির্দিষ্ট বিজ্ঞানের প্রসার ঘটাবে, সে প্রসঙ্গে মিখালস্কা বলেন, এর মধ্যে মৃত্তিকা গবেষণা থেকে শুরু করে উদ্ভিদ চাষ, মেঘ গঠন এবং জৈব জ্বালানি পর্যন্ত সবকিছু অন্তর্ভুক্ত থাকবে। এপিএস এক্স-রে সায়েন্স ডিভিশনের উপ-পরিচালক স্টেফান ভোগট এই তালিকায় জলচক্রকে যুক্ত করে উল্লেখ করেন যে, পরিবর্তনশীল জলবায়ু পরিস্থিতি আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য এই তথ্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
“আমরা জলবায়ু বিজ্ঞান সম্পর্কিত প্রশ্নগুলো নিয়ে গবেষণা করছি এবং আমাদের এই গবেষণা চালিয়ে যেতে হবে,” ভগ্ট বলেছেন। 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."জলবায়ু পরিবর্তনের সুদূরপ্রসারী পরিবেশগত পরিণতি কীভাবে মোকাবেলা করা যায়, তা আমাদের বুঝতে হবে।
যদিও eBERlight আনুষ্ঠানিকভাবে অক্টোবরে চালু হয়েছে, ব্যাপক অবকাঠামোগত উন্নয়নের অংশ হিসেবে APS এক বছরের জন্য স্থগিত থাকবে। এই সময়ে, দলটি একটি জৈবিক ও পরিবেশগত নমুনা সংগ্রহ ব্যবস্থা নিয়ে গবেষণা ও উন্নয়ন, ডেটাবেস তৈরি এবং প্রোগ্রামটির জন্য প্রচারমূলক কার্যক্রম পরিচালনার কাজ করবে।
২০২৪ সালে যখন এপিএস (APS) পুনরায় চালু হবে, তখন এর সক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত হবে। ইবারলাইট (eBERlight) দলটি বিভিন্ন ধরনের প্রযুক্তির প্রতিনিধিত্বকারী ১৩টি এপিএস চ্যানেলের সাথে দীর্ঘমেয়াদী চুক্তিতে আবদ্ধ হবে। ইবারলাইটের মাধ্যমে কর্মরত বিজ্ঞানীরা আর্গনের বিভিন্ন সুযোগ-সুবিধা ব্যবহারের সুযোগ পাবেন, যেমন আর্গন কম্পিউটিং ফ্যাসিলিটি, যেখানে ডিওই (DOE) অফিস অফ সায়েন্সের সুপারকম্পিউটার ও ল্যাবরেটরি সুপারকম্পিউটারগুলো অবস্থিত, এবং সেন্টার ফর অ্যাডভান্সড প্রোটিন ক্যারেক্টারাইজেশন, যেখানে প্রোটিনকে কেলাসিত করে বিশ্লেষণের জন্য প্রস্তুত করা হয়।
প্রোগ্রামটি বিকশিত হওয়ার সাথে সাথে, এটি ডিওই অফিস অফ সায়েন্সের অন্যান্য ব্যবহারকারী কেন্দ্রগুলির সাথে সংযোগকে কাজে লাগাবে, যেমন প্যাসিফিক নর্থওয়েস্ট ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির এনভায়রনমেন্টাল মলিকুলার সায়েন্সেস ল্যাবরেটরি এবং লরেন্স বার্কলি ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির জয়েন্ট জিনোম ইনস্টিটিউট।
“একটি শিশুকে বড় করতে একটি গ্রামের প্রয়োজন হয়, কিন্তু একটি বৈজ্ঞানিক সমস্যার সমাধান করতে তার চেয়েও বড় একটি গ্রামের প্রয়োজন হয়,” বলেছেন আর্গনের পদার্থবিজ্ঞানী ঝু ফিনফ্রক, যিনি eBERlight দলের একজন সদস্য। 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统索境 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统索境eBERlight-এর বহুমুখী প্রকৃতি আমার ভালো লাগে, কারণ এটি জৈবিক, স্থলজ এবং পরিবেশগত ব্যবস্থা সম্পর্কিত বৈজ্ঞানিক গবেষণাকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার জন্য একটি সমন্বিত প্ল্যাটফর্ম তৈরির চেষ্টা করে।শুনতে সহজ মনে হলেও এর ব্যাপ্তি ও সম্ভাব্য প্রভাব বিশাল।
আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির একজন সিনিয়র পদার্থবিজ্ঞানী এবং গ্রুপ লিডার কেন কেমনারের মতে, ইবারলাইট (eBERlight)-এর ধারণাটি বহু বছরের প্রচেষ্টার ফল। কেমনার এপিএস-এ ল্যাবরেটরির ২৭ বছরের ইতিহাসে কাজ করেছেন, যার বেশিরভাগ সময় তিনি পরিবেশ গবেষকদের প্রতিষ্ঠানটির বিভিন্ন সুযোগ-সুবিধার সাথে সংযোগ স্থাপনে ব্যয় করেছেন। তিনি বলেন, এখন ইবারলাইট এই কাজটি আরও বড় পরিসরে চালিয়ে যাবে। তিনি গ্রিনহাউস গ্যাস, জলাভূমি বাস্তুতন্ত্র এবং মাটি ও পলির সাথে উদ্ভিদ ও অণুজীবের মিথস্ক্রিয়া নিয়ে গবেষণার মাধ্যমে কী নতুন যুগান্তকারী আবিষ্কার হবে, তা দেখার জন্য উন্মুখ হয়ে আছেন।
কেমনারের মতে, eBERlight-এর সাফল্যের মূল চাবিকাঠি হলো সিনক্রোট্রন বিজ্ঞানীদের পাশাপাশি জীববিজ্ঞানী এবং পরিবেশ বিজ্ঞানীদের প্রশিক্ষণ।
“পরিবেশ বিজ্ঞানের সমস্যাগুলো আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য এবং পরিবেশ গবেষণার সমস্যাগুলো আরও ভালোভাবে সমাধান করতে প্রযুক্তিকে কাজে লাগানোর জন্য রেডিওলজিস্টদের প্রশিক্ষণ দিতে হবে,” তিনি বলেন। 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।এই সমস্যাগুলো সমাধানে আলোর উৎসগুলো কতটা ভালো, সে বিষয়েও আপনাদের পরিবেশ বিজ্ঞানীদের অবহিত করতে হবে।তাদেরকে আকৃষ্ট করার পথে বাধাগুলো কমানোর জন্য এটি করা হয়।
ফোটন সায়েন্স ল্যাবরেটরির উপ-পরিচালক এবং এপিএস-এর পরিচালক লরেন্ট শাপোঁ বলেছেন, নতুন এই পরিকল্পনার অর্থ হলো এপিএস এবং এর সক্ষমতাগুলিতে সকলের প্রবেশাধিকার নিশ্চিত করা।
চ্যাপন বলেন, “এই পরিকল্পনাটি একটি গুরুত্বপূর্ণ বার্তা দেয় যে, এপিএস জাতির জন্য একটি অপরিহার্য সম্পদ, যা গুরুতর সমস্যা—এক্ষেত্রে পরিবেশগত ও জৈবিক সমস্যা—সমাধানে সহায়ক কর্মসূচি প্রণয়ন করতে সক্ষম।” 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 সেইসব বিজ্ঞানীদের জন্য একটি পূর্ণাঙ্গ সমাধান প্রদান করবে, যাঁরা বাস্তব প্রাসঙ্গিকতাসম্পন্ন জীবন বিজ্ঞান বিষয়ক সমস্যা সমাধান করতে চান।
“আমি আশা করি, বিজ্ঞানীরা যতই বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হন না কেন, এপিএস তাঁদের সাহায্য করতে পারবে,” তিনি বলেন। 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.”এই বিষয়গুলো আমাদের সবাইকে প্রভাবিত করে।
আর্গন লিডারশিপ কম্পিউটিং ফ্যাসিলিটি বৈজ্ঞানিক ও প্রকৌশল সম্প্রদায়কে বিভিন্ন শাখায় মৌলিক আবিষ্কার ও জ্ঞানের অগ্রগতির জন্য সুপারকম্পিউটিং সক্ষমতা প্রদান করে। মার্কিন শক্তি বিভাগের (DOE) অ্যাডভান্সড সায়েন্টিফিক কম্পিউটিং রিসার্চ (ASCR) প্রোগ্রাম দ্বারা সমর্থিত, ALCF হলো উন্মুক্ত বিজ্ঞানের জন্য নিবেদিত দুটি প্রধান DOE কম্পিউটিং কেন্দ্রের মধ্যে একটি।
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের শক্তি দপ্তরের বিজ্ঞান কার্যালয়ের অধীনস্থ আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে অবস্থিত অ্যাডভান্সড ফোটন সোর্স (এপিএস) বিশ্বের অন্যতম উৎপাদনশীল এক্স-রে উৎস। এপিএস পদার্থ বিজ্ঞান, রসায়ন, ঘনীভূত পদার্থবিদ্যা, জীবন ও পরিবেশ বিজ্ঞান এবং ফলিত গবেষণার মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রের গবেষকদের উচ্চ-উজ্জ্বলতার এক্স-রে সরবরাহ করে। এই এক্স-রে পদার্থ ও জৈবিক কাঠামো; মৌলের বণ্টন; রাসায়নিক, চৌম্বকীয় ও ইলেকট্রনীয় অবস্থা; এবং ব্যাটারি থেকে শুরু করে ইনজেকশন নজল পর্যন্ত বিভিন্ন প্রযুক্তিগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ প্রকৌশল ব্যবস্থা অধ্যয়নের জন্য আদর্শ, যা আমাদের দেশের অর্থনৈতিক, প্রযুক্তিগত ও অর্থনৈতিক উন্নয়নের জন্য মৌলিক এবং বস্তুগত কল্যাণের ভিত্তি। প্রতি বছর, ৫,০০০-এরও বেশি গবেষক এপিএস ব্যবহার করে ২,০০০-এরও বেশি প্রকাশনা তৈরি করেন, যেখানে গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারের বিস্তারিত বিবরণ থাকে এবং এক্স-রে গবেষণা কেন্দ্রের অন্য যেকোনো ব্যবহারকারীর চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক প্রোটিনের কাঠামোর সমাধান করা হয়। এপিএস-এর বিজ্ঞানী ও প্রকৌশলীদের উদ্ভাবনী প্রযুক্তি অ্যাক্সিলারেটর এবং আলোক উৎসের বিকাশের ভিত্তি তৈরি করে। এগুলোর মধ্যে রয়েছে গবেষকদের কাছে মূল্যবান অত্যন্ত উজ্জ্বল এক্স-রে উৎপাদনকারী ইনপুট ডিভাইস, এক্স-রে-কে কয়েক ন্যানোমিটার পর্যন্ত ফোকাস করার লেন্স, পরীক্ষাধীন নমুনার সাথে এক্স-রে-র মিথস্ক্রিয়াকে সর্বাধিক করার যন্ত্র এবং এক্স-রে সফটওয়্যার সংগ্রহ ও একত্রিত করার ডিভাইস। এপিএস গবেষণা থেকে প্রাপ্ত বিপুল পরিমাণ ডেটা পরিচালনা করা।
এই গবেষণায় অ্যাডভান্সড ফোটন সোর্স থেকে প্রাপ্ত সম্পদ ব্যবহার করা হয়েছে, যা ডিওই অফিস অফ সায়েন্স-এর একটি ব্যবহারকারী সুবিধা কেন্দ্র এবং ডিওই অফিস অফ সায়েন্স-এর আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি দ্বারা চুক্তি নং DE-AC02-06CH11357-এর অধীনে পরিচালিত হয়।
আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি দেশের জরুরি বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিগত সমস্যা সমাধানে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের প্রথম জাতীয় গবেষণাগার হিসেবে আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি কার্যত প্রতিটি বৈজ্ঞানিক শাখায় অত্যাধুনিক মৌলিক ও ফলিত বৈজ্ঞানিক গবেষণা পরিচালনা করে। আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির গবেষকরা শত শত কোম্পানি, বিশ্ববিদ্যালয় এবং ফেডারেল, রাজ্য ও পৌর সংস্থার গবেষকদের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করেন, যাতে তাদের নির্দিষ্ট সমস্যা সমাধানে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বৈজ্ঞানিক নেতৃত্বকে এগিয়ে নিতে এবং জাতির জন্য একটি উন্নততর ভবিষ্যৎ গড়তে সহায়তা করা যায়। আর্গনে ৬০টিরও বেশি দেশের কর্মচারী রয়েছে এবং এটি শিকাগোতে অবস্থিত আর্গন এলএলসি দ্বারা পরিচালিত হয়, যা মার্কিন শক্তি বিভাগের বিজ্ঞান দপ্তরের একটি অংশ।
মার্কিন শক্তি বিভাগের বিজ্ঞান দপ্তর যুক্তরাষ্ট্রে ভৌত বিজ্ঞান গবেষণার বৃহত্তম অর্থায়নকারী এবং এটি আমাদের সময়ের সবচেয়ে জরুরি কিছু প্রতিবন্ধকতা মোকাবেলায় কাজ করছে। আরও তথ্যের জন্য, https://energy.gy.gov/science দেখুন।