환경분자과학연구소
Environmental Molecular Sciences Laboratory | |
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| 확립된 | 1997년 10월 1일 |
|---|---|
연구분야 | 생물학, 환경학, 계산과학 |
| 감독 | 더글러스 맨스 |
| 스태프 | 150 |
| 사용자 | 연간 500개 |
| 특허 | 100 더하기 |
| 계기 | 150 플러스 |
| 크기 | 234,000 평방 피트 |
| 출판물 | 연 400회 |
| 주소 | 퍼시픽 노스웨스트 국립 연구소 미국 워싱턴 리치랜드 |
| 위치 | 46°20′55″n 119°16′42″w / 46.34861°N 119.27833°W좌표: 46°20′55″N 119°16′42″W / 46.34861°N 119.27833°W / |
| 웹사이트 | www |
환경분자과학연구소(EMSL, em-zul 발음)는 미국 워싱턴 주 리치랜드의 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소 에너지부 과학시설이다.
리서치
EMSL 과학자들과 협력자들은 분자 및 유전체 통제 최소 척도에서 발생하는 과정을 가장 큰 척도로 환경 지구 시스템의 변화에 대해 예측하기 위해 생물학적, 생물 화학적, 물리적 원리에 초점을 맞춘 기초 연구를 수행한다.
기능 및 시스템 생물학 과학 영역은 단백질 구조와 기능을 세포 내, 지역사회의 세포들 사이, 세포막 표면과 미생물과 식물을 위한 환경 사이의 표현형 반응과 상호작용에 연결하는 효소와 생화학적 경로를 이해하는 데 초점을 맞추고 있다.
환경변화와 상호작용 과학영역은 지상·하층 생태계 내 환경(생화학, 수문학, 생물지화학), 미생물, 식물, 생태과정, 대기 및 그 접점에 대한 기계론적·예측적 이해에 중점을 둔다.
Computing, Analytics and Modeling Science Area는 최첨단 실험 데이터를 사용하여 고급 데이터 분석, 시각화, 컴퓨터 모델링 및 시뮬레이션을 통해 생물학적 및 환경 시스템에 대한 예측 이해를 개발하는 데 초점을 맞추고 있다.
EMSL은 생물학 및 생태계 프로세스의 분자 기능을 이해하고 예측하기 위한 중요한 정보를 파악하기 위해 통합 연구 플랫폼을 사용한다.
생물 화학적 변환은 지구의 육상, 물, 공기 인터페이스에서 분자 상호작용이 환경 내에서 영양소와 오염물질을 어떻게 변화시키고 운반하는지를 조사한다.
생체분자경로(Biomolecular Patheters)는 세포 내 생체분자의 내부 또는 외부 환경 변화에 대응하여 유전 정보를 세포 내 생체분자 사이의 기능적 관계로 변환하는 것을 조사한다.
세포신호통신(Cell Signaling and Communications)은 세포, 모집단 및 집단 사이의 분자 신호의 동적인 상호작용과 밀매를 밝혀내 유기체의 환경에 대응하는 유기체 간의 복잡한 상호관계를 이해한다.
생태계 인터페이스는 생태계 영역 간의 인터페이스에서 화학 물질과 영양소의 유동과 교환을 초래하는 화학적 구성과 전달 현상을 조사한다.
식물과 생태계 피노티핑은 분자 수준에서 유전자와 환경 사이의 상호작용을 조사하여 시스템 규모에서 식물과 생태계의 특성을 이해하고 예측하고 제어한다.
구조 생물학은 기능을 이해하기 위해 나노스케일 공간 및 시간 분해능에서 단백질, 단백질 복합체 및 기타 생체 분자에 대한 구조, 생화학적, 동적 정보를 얻는다.
시스템 모델링 및 데이터 과학은 첨단 데이터 분석, 데이터 통합, 다중 스케일 모델링 및 규모에 걸친 프로세스 시뮬레이션 접근법을 개발하여 생물학적 및 환경적 시스템의 예측과 제어를 발전시킨다.
운영
EMSL은 전 세계 과학자들이 연구소의 전문가와 장비를 무료로 이용할 수 있는 프로젝트 제안서를 제출할 수 있는 사용자 연구 시설이다. 제안서는 이 프로젝트가 과학적으로 영향을 미치고 DOE의 생물환경연구부 임무와 관련이 있는지 확인하기 위해 경쟁적 동료 검토 과정을 통해 심사된다.
제안이 받아들여진 과학자는 EMSL 사용자라고 불린다. 일반적인 사용자 연구 프로젝트는 몇 달에서 몇 년 정도 지속될 수 있다. EMSL 사용자는 프로젝트 기간 동안 현장에 머물 필요가 없으며 필요할 때 실험실을 방문할 수 있다. 샘플 처리와 분석의 상당 부분은 원격으로 처리할 수 있다.
EMSL의 사용자 커뮤니티는 선출된 대표자 위원회를 통해 실험실의 경영진에게 과학적 방향과 효율적인 운영을 위한 권고사항을 제공한다.
역사
1986–1997
EMSL이 될 아이디어는 1985년 '화학에서의 기회'라는 제목의 국립과학원 보고서에서 시작되었다.[1] 이 보고서는 해결책 달성을 위해 근본적인 연구가 필요한 에너지 및 환경과 관련된 과학적 과제를 확인했다.
이에 대응하여 당시 PNNL의 이사였던 윌리엄 R. 와일리, 그리고 실험실 선임 관리자들은 물리 및 생명 과학의 연구자들과 컴퓨터 및 분자 프로세스 모델링에 경험이 있는 이론가들을 한데 모을 분자 과학 센터를 제안했다. Wiley는 분자 수준의 화학 연구를 위한 첨단 장비를 갖춘 시설을 통합적이고 협력적인 방법으로 상상했다.
DOE를 위해 PNNL을 운영하고 있는 오하이오에 소재한 Battelle Memorial Institute는 시설 건설, 연구 프로그램 개발, 장비, 시설, 과학자, 지원 인력 확보 등을 위해 4년 동안 850만 달러의 기금을 승인했다.
1994년 7월에 착공하여 1997년 8월에 완공되었다. EMSL은 1997년[2] 10월 1일 완전 운영을 위해 문을 열었다.
1997–2001
첫 5년 동안 EMSL 리더들은 역량을 쌓고, 과학적인 리더쉽을 모집하고, 사용자들을 끌어들였다. 그리고 나서 지도자들은 과학적인 초점을 생물학, 특히 환경 정화, 대체 에너지, 대기 중의 이산화탄소 감소를 위해 자연적으로 발생하는 미생물에 대한 연구로 확대했다.
EMSL의 초기 사용자 프로그램은 모든 주와 몇몇 외국을 대표하는 연간 1,000명 이상의 사용자들에게 빠르게 도달하는 단일 조사자 연구에 초점을 맞췄다.
2001–2009
이 기간 동안 EMSL은 미생물과 광물 사이의 근본적인 상호작용에 관한 생물 지질화학 문제와 세포막 내 단백질의 구조와 기능을 다루는 연구라는 두 가지 대과제에 초점을 맞췄다. 이러한 과제들에 대한 연구는 과학계에 새로운 기회를 가져다 주었고, 연구 캠페인은 팀들을 하나의 도전에 집중하도록 고안되었다.
2007년 1월, EMSL은 최초의 영구적 확장을 기념했는데, 당시 세계에서 다섯 번째로 빠른 시스템이었던 11.8 테라플롭 슈퍼컴퓨터를 위해 고성능 컴퓨팅 운영 센터 내에 거의 4,000 평방피트의 높이를 올렸다.[3] 2008년 4월, EMSL은 거의 100명의 직원과 사용자 PNNL을 수용하는 저명한 사용자 J. Mike White에게 새로운 사무용 포드 서비스를 제공했다. 2012년 초, EMSL은 매우 민감한 고해상도 현미경과 스캐닝 기기들을 수용하는 Quiet Wing을 열었다.[4][5]
2009년 현재
2010년 10월, EMSL의 최고의 컴퓨터 화학 소프트웨어 패키지인 NWChem은 오픈 소스를 제공함으로써 전세계의 컴퓨터 과학자들이 미래의 발전에 기여하고 더 많은 연구자와 학생들에게 그것을 이용할 수 있게 했다.[6] 2020년 3월 '사이언스 웹(Web of Science)' 검색 결과 이 코드는 2010년 이후 3760회 이상 인용됐다.
2013년 6월, EMSL은 치누크 슈퍼컴퓨터를[7] 은퇴시키고 3.4 페타플롭스 시스템인 캐스케이드를 환영했다.[8]
EMSL은 2017년 8월 창립 20주년을 맞이하여 NWChem 연산 화학 소프트웨어와 지표하 과학 및 기초 바이오 연료 생산의 진보를 선보였다.[9] 국제적으로 인정받은 과학자 톰 더닝, 스티브 콜슨, 장 푸트렐 등 과학계 지도자들이 행사에 참여했다.
오늘날, EMSL은 다양한 과학 커뮤니티의 사용자들과 함께 기능 및 시스템 생물학, 환경 변환 및 상호작용, 컴퓨팅, 분석 및 모델링에 관한 과학 연구에 초점을 맞추고 있다. 이 과학은 기술 개발과 계산 능력을 주도하고 있다.
EMSL 이사
- Thom Dunning — 1994–1997년 건설 활동 주도
- 테레사 프라이버거 — 1997-1998년 임시 이사
- Jean Futrell — 1999-2002
- J.W. 로저스 주니어 — 2002-2004
- 앨리슨 A. Campbell — 2004-2005, 2005-2015 중간
- Harvey Bolton — 2015-2016년 중간, 2017-2019년 중간
- 리위안량 — 2016-2017
- 더글러스 맨스 - 2019년-현재
각주
- ^ 국가연구위원회. 1985년. 화학에서의 기회. 워싱턴 DC: National Academy Press. DOI: 10.17226/606
- ^ 협업을 위한 문을 여는 중. 2020년 4월 17일 접속
- ^ [2009. HP Commerced for Research에 의한 EMSL의 치누크 슈퍼컴퓨터. 2009년 8월 https://www.pnnl.gov/science/highlights/highlight.asp?id=659. 2020년 4월 16일에 접속]
- ^ IIC 창립 이사 기억 전용 EMSL 윙. 2020년 4월 15일 접속
- ^ 유레크알러트, 2015년 침묵의 치료: EMSL의 조용한 날개. 2020년 4월 17일 접속
- ^ PNNL. 2010. 오픈 포 비즈니스: NWChem은 오픈 소스. 2010년 9월 29일, 2020년 4월 17일에 접속
- ^ PNNL. 2009. HP Commissed for Research에 의한 EMSL의 Chinook Supercomputer. 2009년 8월 2020년 4월 16일에 접속.
- ^ PNNL. 2013. Atipa Technologies가 공급하는 올 여름 EMSL에 출시될 새로운 슈퍼컴퓨터. 2013년 7월 24일. 2020년 4월 16일 접속
- ^ Rickey, T. 2017. EMSL은 20년간의 과학적 업적을 기념한다. 2020년 4월 17일 접속
