Environmental Molecular Sciences Laboratory
சுற்றுச்சூழல் மூலக்கூறு அறிவியல் ஆய்வகம் (EMSL, எம்-சூல் என்று உச்சரிக்கப்படுகிறது) என்பது அமெரிக்காவின் வாஷிங்டனில் உள்ள ரிச்ச்லேண்டில் உள்ள பசிபிக் வடமேற்கு தேசிய ஆய்வகத்தில் உள்ள அறிவியல் அலுவலகத்தின் எரிசக்தித் துறையாகும். ஆராய்ச்சி ஈ. எம். எஸ். எல் விஞ்ஞானிகள் மற்றும் ஒத்துழைப்பாளர்கள் உயிரியல், உயிர் வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் கொள்கைகளில் கவனம் செலுத்தும் அடிப்படை ஆராய்ச்சியைச் செய்கிறார்கள், இது மூலக்கூறு மற்றும் மரபியல்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மிகச்சிறிய அளவுகளில் சுற்றுச்சூழல் பூமி அமைப்பு மாற்றங்களுக்கு மிகப்பெரிய அளவுகளில் நிகழும் செயல்முறைகளை கணிக்கிறது. செயல்பாட்டு மற்றும் அமைப்புகள் உயிரியல் அறிவியல் பகுதி புரத கட்டமைப்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகளை இணைக்கும் என்சைம்கள் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பாதைகளைப் புரிந்துகொள்வதில் கவனம் செலுத்துகிறது, இது உயிரணுக்களுக்குள், சமூகங்களில் உள்ள உயிரணுக்களிடையே, மற்றும் செல்லுலார் சவ்வு மேற்பரப்புகளுக்கும் நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் தாவரங்களுக்கான அவற்றின் சூழலுக்கும் இடையிலான பினோடிபிக் பதில்கள் மற்றும் தொடர்புகளுடன் இணைகிறது. சுற்றுச்சூழல் மாற்றங்கள் மற்றும் தொடர்புகள் அறிவியல் பகுதி சுற்றுச்சூழல் (பிசியோ கெமிக்கல், ஹைட்ராலஜிக்கல், பயோ ஜியோ கெமிக்கல்), நுண்ணுயிர், தாவரம் மற்றும் நிலத்திற்கு மேலேயும் கீழேயும் உள்ள சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகள், வளிமண்டலம் மற்றும் அவற்றின் இடைமுகங்கள் பற்றிய இயந்திர மற்றும் முன்கணிப்பு புரிதலில் கவனம் செலுத்துகிறது. கம்ப்யூட்டிங், அனலிட்டிக்ஸ் மற்றும் மாடலிங் அறிவியல் பகுதி மேம்பட்ட தரவு பகுப்பாய்வு, காட்சிப்படுத்தல் மற்றும் கணக்கீட்டு மாடலிங் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மூலம் உயிரியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளின் முன்கணிப்பு புரிதலை உருவாக்க அதிநவீன சோதனை தரவைப் பயன்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்துகிறது. உயிரியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் செயல்முறைகளின் மூலக்கூறு செயல்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் கணிப்பதற்கும் முக்கியமான தகவல்களைக் கண்டறிய ஈ. எம். எஸ். எல் ஒருங்கிணைந்த ஆராய்ச்சி தளங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. பூமியின் நிலம், நீர் மற்றும் காற்று இடைமுகங்களில் மூலக்கூறு தொடர்புகள் எவ்வாறு சுற்றுச்சூழலுக்குள் ஊட்டச்சத்துக்கள் மற்றும் அசுத்தங்களை மாற்றுகின்றன மற்றும் கொண்டு செல்கின்றன என்பதை உயிர் வேதியியல் மாற்றங்கள் ஆராய்கின்றன. உயிரணு மூலக்கூறு பாதைகள் உயிரணுக்களுக்குள் உள்ள உயிரணு மூலக்கூறுகள் அவற்றின் உள் அல்லது வெளிப்புற சூழலில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் மரபணு தகவல்களை செயல்பாட்டு உறவுகளாக மாற்றுவதை ஆராய்கின்றன. செல் சிக்னலிங் மற்றும் கம்யூனிகேஷன்ஸ் ஆகியவை உயிரணுக்கள், மக்கள் தொகை மற்றும் சமூகங்களுக்கு இடையில் மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான மாறும் தொடர்புகள் மற்றும் மூலக்கூறு சமிக்ஞைகளின் கடத்தலை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவற்றின் சூழலுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் உயிரினங்களுக்கிடையேயான சிக்கலான உறவுகளைப் புரிந்துகொள்ள. நிலப்பரப்பு-வளிமண்டல செயல்முறைகள் மூலக்கூறு மாற்றங்கள், அவற்றைக் கட்டுப்படுத்தும் இயற்பியல் செயல்முறைகள் மற்றும் நிலப்பரப்பு மற்றும் வளிமண்டல செயல்முறைகளின் இணைப்பு ஆகியவற்றை ஆராய்கின்றன. ரைசோஸ்பியர் செயல்பாடு மூலக்கூறு மட்டத்தில் மரபணுக்களுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் இடையிலான தொடர்புகளை ஆராய்ந்து, அமைப்பு அளவில் தாவர மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்ளவும், கணிக்கவும், கட்டுப்படுத்தவும் செய்கிறது. கட்டமைப்பு உயிரியல் செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்ள நானோ அளவிலான இடஞ்சார்ந்த மற்றும் தற்காலிக தீர்மானங்களில் புரதங்கள், புரத வளாகங்கள் மற்றும் பிற உயிரணு மூலக்கூறுகள் பற்றிய கட்டமைப்பு, உயிர்வேதியியல் மற்றும் மாறும் தகவல்களைப் பெறுகிறது. சிஸ்டம்ஸ் மாடலிங் புரத அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடு, வளர்சிதை மாற்ற மாடலிங் மற்றும் இயந்திர கற்றல் அணுகுமுறைகளின் கணக்கீட்டு மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இது மரபணு வடிவத்தை பினோட்டைப்புடன் தொடர்புபடுத்துகிறது மற்றும் ஊட்டச்சத்து பாய்ச்சலைக் கட்டுப்படுத்தும் உயிரியல் செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்வது மற்றும் பயோடிசைன் மற்றும் பயோஃபியூயல்/பயோப்ராடக்ட் உற்பத்திக்கு முன்கணிப்பு அணுகுமுறைகளை செயல்படுத்துகிறது. ஆபரேஷன்ஸ் இஎம்எஸ்எல் என்பது ஒரு பயனர் ஆராய்ச்சி வசதியாகும், இதன் மூலம் உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகள், ஆய்வகத்தின் வல்லுநர்கள் மற்றும் உபகரணங்களை எந்த செலவும் இல்லாமல் அணுக திட்ட முன்மொழிவுகளை சமர்ப்பிக்க முடியும். இந்த திட்டம் அறிவியல் ரீதியாக பயனுள்ளதாகவும், டி. ஓ. இ. யின் உயிரியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் ஆராய்ச்சி பணிக்கான அலுவலகத்திற்கு பொருத்தமானதாகவும் இருப்பதை உறுதி செய்வதற்காக முன்மொழிவுகள் ஒரு போட்டி சக மதிப்பாய்வு செயல்முறை மூலம் திரையிடப்படுகின்றன. முன்மொழிவுகள் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட விஞ்ஞானிகள் ஈ. எம். எஸ். எல் பயனர்கள் என்று குறிப்பிடப்படுகிறார்கள். வழக்கமான பயனர் ஆராய்ச்சி திட்டங்கள் சில மாதங்கள் முதல் சில ஆண்டுகள் வரை நீடிக்கும். ஈ. எம். எஸ். எல் பயனர்கள் தங்கள் திட்டத்தின் காலத்திற்கு தளத்தில் தங்க வேண்டியதில்லை, மேலும் தேவைப்படும்போது ஆய்வகத்திற்குச் செல்லலாம். மாதிரி செயலாக்கம் மற்றும் பகுப்பாய்வின் பெரும்பகுதியை தொலைதூரத்தில் கையாள முடியும். EMSL இன் பயனர் சமூகம் ஆய்வகத்தின் நிர்வாகக் குழுவிற்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பிரதிநிதிகளின் குழு மூலம் அறிவியல் திசை மற்றும் திறமையான செயல்பாடுகளுக்கான பரிந்துரைகளை வழங்குகிறது. EMSL ஆக மாறும் யோசனை 1985 ஆம் ஆண்டில் வேதியியலில் வாய்ப்புகள் என்ற தலைப்பில் தேசிய அறிவியல் அகாடமியின் அறிக்கையுடன் தொடங்கியது. ஒரு தீர்வை அடைய அடிப்படை ஆராய்ச்சி தேவைப்படும் ஆற்றல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தொடர்பான அறிவியல் சவால்களை இந்த அறிக்கை அடையாளம் கண்டது. இதற்கு பதிலளிக்கும் விதமாக, பிஎன்என்எல் இயக்குனர் வில்லியம் ஆர். வில்லி மற்றும் ஆய்வக மூத்த மேலாளர்கள் மூலக்கூறு அறிவியலுக்கான ஒரு மையத்தை முன்மொழிந்தனர், இது இயற்பியல் மற்றும் வாழ்க்கை அறிவியல் ஆராய்ச்சியாளர்களையும், கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் மூலக்கூறு செயல்முறை மாடலிங்கில் அனுபவம் கொண்ட கோட்பாட்டாளர்களையும் ஒன்றிணைக்கும். ஒருங்கிணைந்த மற்றும் கூட்டு முறையில் மூலக்கூறு அளவிலான வேதியியலைப் படிப்பதற்கான மேம்பட்ட கருவிகளைக் கொண்ட ஒரு வசதியை வில்லி கற்பனை செய்தார். டிஓஇக்காக பிஎன்என்எல்-ஐ இயக்கும் ஓஹியோவை தளமாகக் கொண்ட பேட்டல்லே மெமோரியல் இன்ஸ்டிடியூட், இந்த வசதியை உருவாக்குவதற்கும், ஆராய்ச்சி திட்டங்களை உருவாக்குவதற்கும், உபகரணங்கள், வசதிகள், விஞ்ஞானிகள் மற்றும் ஆதரவு ஊழியர்களைப் பெறுவதற்கும் நான்கு ஆண்டுகளில் $85 லட்சம் நிதியுதவிக்கு ஒப்புதல் அளித்தது. கட்டுமானம் ஜூலை 1994 இல் தொடங்கி ஆகஸ்ட் 1997 இல் நிறைவடைந்தது. இஎம்எஸ்எல் அக்டோபர் 1,1997 அன்று முழு செயல்பாட்டிற்காக திறக்கப்பட்டது. அதன் முதல் ஐந்து ஆண்டுகளில், ஈ. எம். எஸ். எல் தலைவர்கள் திறன்களை உருவாக்கி, அறிவியல் தலைமையை நியமித்து, பயனர்களை ஈர்த்தனர். தலைவர்கள் பின்னர் உயிரியல், குறிப்பாக சுற்றுச்சூழல் சுத்தம், மாற்று ஆற்றல் மற்றும் வளிமண்டலத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடு குறைப்பு ஆகியவற்றிற்கான இயற்கையாக நிகழும் நுண்ணுயிரிகள் பற்றிய ஆய்வு ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய அறிவியல் கவனத்தை விரிவுபடுத்தினர். EMSL இன் ஆரம்பகால பயனர் திட்டம் ஒற்றை புலனாய்வாளர் ஆய்வுகளில் கவனம் செலுத்தியது, இது அறிவியல் பகுதிகளைக் கடந்து, ஒவ்வொரு மாநிலத்தையும் பல வெளிநாடுகளையும் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் வகையில் ஆண்டுக்கு 1,000 க்கும் மேற்பட்ட பயனர்களை விரைவாக அடைந்தது. இந்த காலகட்டத்தில், ஈ. எம். எஸ். எல் இரண்டு பெரிய சவால்களில் கவனம் செலுத்தியதுஃ நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் தாதுக்களுக்கு இடையிலான அடிப்படை தொடர்பு தொடர்பான ஒரு உயிர் புவி வேதியியல் கேள்வி, மற்றும் செல் சவ்வில் உள்ள புரதங்களின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டை உரையாற்றும் ஒரு ஆய்வு. இந்த சவால்களில் பணியாற்றுவது விஞ்ஞான சமூகத்திற்கு புதிய வாய்ப்புகளுக்கு வழிவகுத்தது, ஆராய்ச்சி பிரச்சாரங்கள் ஒரே சவாலில் அணிகளை மையமாகக் கொண்டு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. ஜனவரி 2007 இல், ஈ. எம். எஸ். எல் அதன் முதல் நிரந்தர விரிவாக்கத்தை கொண்டாடியதுஃ சினூக் என்ற 11.8-teraflop கணினிக்கு கிட்டத்தட்ட 4,000 சதுர அடி உயர்த்தப்பட்ட தளம், இது அப்போது உலகின் ஐந்தாவது வேகமான அமைப்பாக இருந்தது. ஏப்ரல் 2008 இல், ஈ. எம். எஸ். எல் புகழ்பெற்ற பயனர் ஜே மைக் ஒயிட்டிற்கு ஒரு புதிய அலுவலக பொட்டை அர்ப்பணித்தது, அதில் கிட்டத்தட்ட 100 ஊழியர்கள் மற்றும் பயனர்கள் பி. என். என். எல் உள்ளனர். 2012 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில், ஈ. எம். எஸ். எல் தனது அமைதியான பிரிவை அல்ட்ராசென்சிடிவ் உயர் தெளிவுத்திறன் நுண்ணோக்கி மற்றும் ஸ்கேனிங் கருவிகளின் தொகுப்பைத் திறந்தது. அக்டோபர் 2010 இல், EMSL இன் முதன்மையான கணக்கீட்டு வேதியியல் மென்பொருள் தொகுப்பான NWChem திறந்த மூலத்திற்குச் சென்றது, இது உலகெங்கிலும் உள்ள கணினி விஞ்ஞானிகளை அதன் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கு பங்களிக்கவும், மேலும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் மாணவர்களுக்கு கிடைக்கவும் அனுமதித்தது. மார்ச் 2020 இல் வெப் ஆஃப் சயின்ஸ் தேடலின் படி, 2010 முதல் இந்த குறியீடு 3760 முறை மேற்கோள் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஜூன் 2013 இல், EMSL சினூக் கணினியை ஓய்வு பெற்றது மற்றும் ஒரு 3.4-petaflops அமைப்பான காஸ்கேட்டை வரவேற்றது. ஈ. எம். எஸ். எல் தனது இருபதாவது ஆண்டு நிறைவை ஆகஸ்ட் 2017 இல் கொண்டாடியது, என். டபிள்யூ. சி. இ. எம் கணக்கீட்டு வேதியியல் மென்பொருள் மற்றும் மேற்பரப்பு அறிவியல் மற்றும் அடித்தள உயிரி எரிபொருள் உற்பத்தியில் முன்னேற்றங்களை காட்சிப்படுத்தியது. சர்வதேச அளவில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட விஞ்ஞானிகள் தாம் டன்னிங், ஸ்டீவ் கோல்ஸன் மற்றும் ஜீன் ஃப்யூட்ரெல் உள்ளிட்ட விஞ்ஞானத் தலைவர்கள் இந்த நிகழ்வில் பங்கேற்றனர். இன்று, EMSL செயல்பாட்டு மற்றும் அமைப்புகள் உயிரியல், சுற்றுச்சூழல் மாற்றங்கள் மற்றும் தொடர்புகள், மற்றும் கம்ப்யூட்டிங், பகுப்பாய்வு மற்றும் மாடலிங் ஆகியவற்றில் பல்வேறு அறிவியல் சமூகங்களைச் சேர்ந்த பயனர்களுடன் இணைந்து அதன் அறிவியல் ஆராய்ச்சியில் கவனம் செலுத்துகிறது. இந்த அறிவியல் தொழில்நுட்ப மேம்பாடு மற்றும் கணக்கீட்டு திறன்களை இயக்குகிறது. இஎம்எஸ்எல் இயக்குநர்கள் தாம் டன்னிங்-தலைமை தாங்கிய கட்டுமான நடவடிக்கைகள், தெரசா ஃப்ரைபெர்கர்-இடைக்கால இயக்குனர், ஜீன் ஃப்யூட்ரெல்-ஜே. டபிள்யூ. ரோஜர்ஸ், ஜூனியர்-2002-2004 அலிசன் ஏ. காம்ப்பெல்-இடைக்கால 2004-2005,2005-2015 ஹார்வி போல்டன்-இடைக்கால 2015-2016, இடைக்கால 2017-2019 லியுவான் லியாங்-2016-2017 டக்ளஸ் மான்ஸ்-2019-தற்போதைய அடிக்குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஈஎம்எஸ்எல் சுற்றுச்சூழல் மூலக்கூறு அறிவியல் ஆய்வகம் டிஓஇ யு. எஸ். எரிசக்தித் துறை பிஎன்என்எல் பசிபிக் வடமேற்கு தேசிய ஆய்வகம் ரிச்ச்லேண்டில், வாஷிங்டன் என்விஸ்கேம் ஈஎம்எஸ்எல் கணக்கீட்டு வேதியியல் மென்பொருள் தொகுப்பு அமெரிக்காவில் உள்ள ஆய்வகங்கள் ரிச்ச்லேண்ட், வாஷிங்டனில் உள்ள பென்டன் கவுண்டி கட்டிடங்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகள், வாஷிங்டனில் உள்ள வாஷிங்டன் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் (மாநிலம்)