LAAAMP – Fortgeschrittene Lichtquellen für nachhaltige Entwicklung

Durch das LAAAMP-Projekt hat sich der International Science Council mit der International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) und der International Union of Crystallography (IUCR), um die fortschrittliche Lichtquellenforschung und die kristallographischen Wissenschaften in Afrika, Mexiko, der Karibik, Südostasien und dem Nahen Osten zu verbessern.

Das Projekt trägt den vollständigen Titel „Utilization of Light Source and Crystallographic Sciences to Facilitate the Enhancement of Knowledge and Improve the Economic and Social Conditions in Targeted Regions of the World“ und hat deutliche Auswirkungen auf die Gemeinden, denen es dient.

Was sind fortgeschrittene Lichtquellen und kristallographische Wissenschaften?

Nicht alles Licht ist mit bloßem Auge sichtbar. In Wissenschaft und Technik bezieht sich das Wort Licht ganz allgemein auf elektromagnetische Strahlung. Lichtquellen erzeugen Radio-, Mikrowellen-, Infrarot-, sichtbares, Ultraviolett-, Röntgen- und Gammastrahlenlicht. Fortgeschrittene Lichtquellen sind jedoch viel intensiver als herkömmliche Quellen wie Glühbirnen und herkömmliche Laser und bieten einzigartige Werkzeuge, um die Grenzen der wissenschaftlichen Erforschung neuer Materialien und lebender Materie zu erweitern. Sie eröffnen Einblicke in Mikro- und Nanostrukturen hergestellter Materialien, die auf andere Weise nicht zu gewinnen sind. Kristallographie ist die Wissenschaft, die die Anordnung von Atomen in Festkörpern untersucht. Es besteht eine enge Verbindung zwischen der Wissenschaft der Kristallographie und einem Großteil der Arbeit, die an fortschrittlichen Lichtquelleneinrichtungen geleistet wird.

LAAAAMP startete ein Kristallographie-Ausbildungsprogramm in Benin namens X-TechLab, Hosting rund 100 Studenten pro Jahr. Das Programm verteilte Hunderte von Exemplaren seiner Informationsbroschüre über fortschrittliche Lichtquellen und Kristallographie in Arabisch, Englisch, Französisch und Spanisch und bot etwa 50 Lehrkräften und Studenten aus Entwicklungsländern einzigartige Möglichkeiten, sich an verschiedenen Einrichtungen für fortschrittliche Lichtquellen auf der ganzen Welt zu schulen .

Warum sind AdLS wichtig?

Pandemien wie COVID19 stellen die Gesundheits- und sozioökonomischen Systeme der Welt weiterhin vor enorme Herausforderungen. AdLS sind leistungsstarke Werkzeuge, mit denen die Biologie von Krankheiten untersucht werden kann. „Unter Verwendung fortschrittlicher Lichtquellen konnten Forscher die Proteinstrukturen dieser viralen Krankheitserreger entschlüsseln, indem sie sie zu Kristallen formten und dann das Muster der gestreuten Strahlung von ihnen in den Beamlines an fortschrittlichen Lichtquellen detektierten“, sagt Sekazi Mitingwa, Vorsitzender des LAAAMP-Exekutivkomitee. 

„Mit dieser Technik und der komplementären Technik der Kryo-Elektronenmikroskope wurden enorme Fortschritte erzielt, um die Richtung für die Entwicklung von Arzneimitteln zur Behandlung der Krankheiten aufzuzeigen, die diese Krankheitserreger verursachen.“ 

Fortgeschrittene Lichtquellen sind der Schlüssel zu Forschungsgrenzen in vielen Disziplinen und Branchen und haben sich zu Hauptträgern des wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts und der Innovation entwickelt und tragen zur Agenda 2030 der Vereinten Nationen bei.

„AdLS-Einrichtungen fördern die multidisziplinäre Zusammenarbeit mit der breiteren globalen Gemeinschaft und fördern gleichzeitig die Wissenschaftsdiplomatie und den Frieden im Allgemeinen.“

-Michele Zema, Executive Outreach Officer der International Union of Crystallography und Mitglied des LAAAMP-Exekutivkomitees

Nachhaltige Entwicklung Ziel 7 zielt darauf ab, bis 2030 den universellen Zugang zu erschwinglicher Elektrizität zu gewährleisten. Investitionen in saubere Energiequellen wie Sonne, Wind und Wärme sind von entscheidender Bedeutung. Die Entwicklung neuer Energiequellen und die Verbesserung der Effizienz bestehender Systeme erfordert ein detailliertes Verständnis sowohl der Struktur als auch des Verhaltens auf mikroskopischer Ebene. Die Forschung an vielen AdLS-Einrichtungen zielt darauf ab, die mehrschichtigen Materialien zu verstehen und zu verbessern, aus denen eine organische Solarzelle besteht, und spielt eine grundlegende Rolle beim Verständnis der Strukturen sauberer Energie.

Michele Zema, Executive Outreach Officer der International Union of Crystallography und Mitglied des LAAAMP Executive Committee, ist ein Verfechter von AdLS. „Aufgrund ihrer hohen Kosten und ihrer multidisziplinären Nutzung“, schlägt er vor, „fördern AdLS-Einrichtungen die multidisziplinäre Zusammenarbeit mit der breiteren globalen Gemeinschaft und fördern gleichzeitig die Wissenschaftsdiplomatie und den Frieden im Allgemeinen.“

„In diesem Sinne trägt LAAAMP zur Entwicklung und Nutzung fortschrittlicher Lichtquellen durch Kapazitätsaufbau und Maßnahmen der Wissenschaftsdiplomatie bei, darunter: 

• Unterstützung der Mobilität und Ausbildung von Forschern durch das FAST-Stipendienprogramm;
• Eintreten für Wissenschaft und wissenschaftliche Bildung durch Verteilung mehrsprachiger Broschüren und Teilnahme an hochrangigen wissenschaftspolitischen Foren (z. B. WSF2017, CiLAC2018, WSF2019); und
• Entwicklung strategischer Pläne für die Implementierung neuer AdLS-Einrichtungen oder wissenschaftlicher Infrastrukturen in Zielregionen“, sagt Zema.

Laut Zema wird die zukünftige Weltwirtschaft durch kontinuierliche Weiterentwicklung in innovativen Bereichen und Technologien geprägt sein. Kristallographie und AdLS arbeiten Hand in Hand und ermöglichen den Erfolg in fast allen Wissenschaftszweigen, darunter Chemie, Biologie, Physik, Pharmazie, Mineralogie, Materialwissenschaften und Mathematik.

Das Verständnis der Struktur der Materie und deren Beziehung zu den Eigenschaften und der Funktionsweise jeglicher Art von Verbindungen hat der wissenschaftlichen Forschung einen neuen Weg eröffnet. „Kristallographie und AdLS haben Industrien verändert und neue Grenzen geschaffen, von der Entwicklung neuer Medikamente und Materialien bis hin zur Bewertung des Mineralgehalts des Mars, der Analyse von Böden für eine grüne Landwirtschaft, technischen Anwendungen und der Untersuchung archäologischer Fakten“, sagt Zema.

Die Entwicklung neuer Wege und die Erleichterung der Forschung ist nicht nur von grundlegender Bedeutung für die Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung für 2030, sondern auch für eine stärkere und sicherere Zukunft für Wissenschaft und Gesellschaft.

"Alle LAAAAMPDie Programme von stecken noch in den Kinderschuhen und müssen stark ausgebaut werden. Neben der Fertigstellung von Strategieplänen für jede seiner Zielregionen, LAAAAMP wird mit Fundraising-Aktivitäten fortfahren, um all seine Programme zu unterstützen“, sagt Mintingwa. „Es wird eine portugiesische Übersetzung der Broschüre herausgeben, neue regionale Kristallographie-Schulungen an strategischen Standorten einrichten, die Vor-Ort-Schulungen erweitern und Muster-Mail-Ins an fortschrittlichen Lichtquellen liefern. Darüber hinaus sponsern wir Beschleuniger- und Beamline-Workshops im Abdus Salam Internationales Zentrum für Theoretische Physik in Zusammenarbeit mit dem Internationale Atomenergiebehörde und Italiens Elettra fortschrittliche Lichtquelle.“

Die Stipendienprogramm wurde als neue Modalität zur Schaffung internationaler Initiativen unter der Leitung der ISC-Mitgliedsgewerkschaften eingeführt. Ziel ist es, das Engagement der Mitglieder zu fördern, indem langjährige Prioritäten für die ISC-Mitglieder bei der Entwicklung von Aktivitäten zur naturwissenschaftlichen Bildung, Öffentlichkeitsarbeit und Öffentlichkeitsarbeit angegangen und Ressourcen für die internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit mobilisiert werden. 

Weitere Informationen zum LAAAMP-Projekt finden Sie unter klicke hier.

Bild von DruckDencebenin on Flickr.