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美國的國家實驗室介紹及成功秘訣

更新時間:2022-03-31      點擊次數(shù):2267

 

        實驗室分成很多等級,而一般來說,在這個學(xué)術(shù)鏈條上,zui的實驗室就是國家實驗室(National Laboratory).它一般由國家直接投資建設(shè),進行的研究一般也是zui重要的研究。作為世界上*科研強國的美國,有一套完善的國家實驗室制度,是美國學(xué)術(shù)界的頂梁柱,值得我們了解和學(xué)習。

       美國的國家實驗室一般隸屬于聯(lián)邦的政府部門,如能源部、國防部、NOAA(國家海洋和大氣局)、 NASA(國家航空航大局)等,由聯(lián)邦政府撥款支持。而實驗室又一般交由大學(xué)來代管,這樣大學(xué)可以借用實驗室的財力,而實驗室又可以從大學(xué)來獲得人力。美國從20世紀上半期開始建立國家實驗室制度,到了今大已經(jīng)建設(shè)成了一個完善的國家實驗室系統(tǒng),在各個基礎(chǔ)和前沿領(lǐng)域開展研究。

 

實驗室

    美國很多大學(xué)都為政府代管國家實驗室,這些實驗室的名字也就和大學(xué)連在一起了。zui的如勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence BerkeleyNational Laboratory)。勞倫斯伯克利國家實驗室位于美國加州大學(xué)伯克利分校,占地81公頃,毗鄰舊金山灣。它隸屬于美國能源部,由伯克利代管。勞倫斯伯克利實驗室是1939年諾貝爾物理學(xué)獎得主歐內(nèi)斯特.奧蘭多.伯克利建立的,早期關(guān)注于高能物理領(lǐng)域的研究。勞倫斯伯克利國家實驗室現(xiàn)在研究的領(lǐng)域非常寬泛,下設(shè)18個研究所和研究中心,涵蓋了高能物理、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計算機科學(xué)、能源科學(xué)、材料科學(xué)等多個學(xué)科。勞倫斯伯克利實驗室建立以來,一共培養(yǎng)了5位諾貝爾物理學(xué)獎得主和4位諾貝爾化學(xué)獎得主。勞倫斯伯克利國家實驗室現(xiàn)有3800名雇員,其中相當一部分是伯克利分校的老師和學(xué)生,2004年的財政預(yù)算超過5億美元。特別值得提出的是,目前實驗室的主任是朱棣文,他是極少數(shù)擔任美國國家學(xué)術(shù)機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)的華人之一。

    MIT(麻省理工學(xué)院)是一所世界名校,但是在二戰(zhàn)前它井沒有今大的學(xué)術(shù)地位,它的發(fā)展同該校的林肯實驗室(LincolnLaboratory)的發(fā)展是分不開的。二戰(zhàn)期間,MIT獲得了來自五角大樓的巨額資助,其中MIT的輻射實驗室(即后來的林肯實驗室的前身)從事雷達方面的研究,取得了很大成果,井且?guī)恿似渌こ毯屠碚搶W(xué)科的飛速進步。20世紀50年代,林肯實驗室又獲得了來自美國*的大量經(jīng)費,井以此為契機進行了早期電腦網(wǎng)絡(luò)的研究。林肯實驗室位于萊克星敦,遠離MIT的主教學(xué)區(qū),從事很多保密的*研究,這為它平添了幾分神秘色彩。不可否認,由于林肯實驗室成功獲得了的支持,也推動了MIT整個學(xué)校的發(fā)展。目前林肯實驗室每年獲得的經(jīng)費是3.4億美元,其中大部分來自*方。

 

    熟悉二戰(zhàn)歷史的人一定都知道的洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos NationalLaboratory),該實驗室位于新墨西哥州圣塔菲西北56公里處,成立于1943年,當年是曼哈頓工程的一部分。該實驗室發(fā)軔于曼哈頓工程,和核工程也結(jié)下了不解之緣。但是該實驗室經(jīng)過這么多年的發(fā)展,在其他學(xué)科領(lǐng)域,如計算科學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)也取得了不俗的成果。洛斯阿拉莫斯實驗室的一個特點是同工業(yè)界開展廣泛合作,另一個特點就是和加州大學(xué)緊密合作,目前有6800名員工來自加州大學(xué)。洛斯阿拉莫斯實驗室的年度經(jīng)費達到了驚人的12億美元。

    美國能源部擁有多個國家實驗室,其中的還有布魯克海文國家實驗室(BrookhavenNational Laboratory)。這個實驗室成立于1947年,位于紐約的長島,以其在能源領(lǐng)域的研究而聞名。布魯克海文實驗室擁有3000名雇員,每年還接待的超過 4000名科學(xué)家的訪問。布魯克海文的年度研究經(jīng)費超過4億美元。

       橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory,簡稱ORNL)是美國能源部所屬zui大的科學(xué)和能源研究實驗室,成立于1943年,現(xiàn)由田那西大學(xué)和Batle紀念研究所共同管理。20世紀50、60年代,ORNL主要從事核能、物理及生命科學(xué)的相關(guān)研究。70年代成立了能源部后,使得ORNL的研究計劃擴展到能源產(chǎn)生、傳輸和保存領(lǐng)域等。目前,ORNL的任務(wù)是開展基礎(chǔ)和應(yīng)用項目的研發(fā),提供知識和技術(shù)上的創(chuàng)新方法,增強美國在主要科學(xué)領(lǐng)域里的地位;提高潔凈能源的利用率;恢復(fù)和保護環(huán)境以及為國家的安全作貢獻。ORNL在許多科學(xué)領(lǐng)域中都處于地位。它主要從事6個科學(xué)領(lǐng)域方面的研究,包括中子科學(xué)、能源、高性能計算、復(fù)雜生物系統(tǒng)、先進材料和國家的安全。

 

   美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory,簡稱ANL)是美國政府zui老和zui大的科學(xué)與工程研究實驗室之一——在美國中西部為zui大。ANL是1946年特許成立的美國*個國家實驗室,也是美國能源部所屬zui大的研究中心之一。過去半個世紀中,芝加哥大學(xué)為美國能源部及其前身監(jiān)管阿貢國家實驗室的運行。

 

    阿貢是從二次世界大戰(zhàn)曼哈頓工程的一部分,芝加哥大學(xué)的冶金實驗室的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1942年12月2日,美國科學(xué)家費米(Enrico Fermi,1901-1954)和他約50名的同事在芝加哥大學(xué)的壁球場里產(chǎn)生了世界上*個受控核鏈式反應(yīng)。戰(zhàn)后,阿貢接受開發(fā)和平利用原子反應(yīng)堆的任務(wù)。數(shù)年來,阿貢的研究不斷擴大,包括了科學(xué)、工程和技術(shù)的許多其他領(lǐng)域。阿貢現(xiàn)在不是,也從來不曾是武器實驗室。阿貢有兩個場所。伊利諾州-東場所被芝加哥環(huán)路西南約25英里的森林保護區(qū)所環(huán)繞。阿貢的4,000名雇員中約有3,200名在該1500英畝樹木繁茂的場所工作。美國能源部芝加哥工作辦公室也設(shè)在這里。

成功的秘密

    美國的國家實驗室是美國的第三大科研群體,是美國世界科研地位的重要支柱,培養(yǎng)了很多諾貝爾獎得主,獲得了無數(shù)先進的科研成果。它之所以能夠取得這么大的成功,有很多原因,其中主要的:

      一是國家的大力投入。國家每年在國家實驗室投入的經(jīng)費近百億美元,巧婦難為無米之炊,只有充足的資金投入做后盾,科研才能順利開展。

      二是和高校的緊密結(jié)合。我們上面提到的所有實驗室都和*大學(xué)有著密切的合作關(guān)系,另外如的噴氣推進實驗室< JetPropulsion Laboratory)與加州理工學(xué)院在很多人心目中都成了同義詞。高校有*的學(xué)者,而]實驗室可以提供經(jīng)費和項目。

       三是推動大型科研項目。所有這此實驗室發(fā)展的趨勢都是進行各學(xué)科的滲透和綜合研究,同時開展大型的研究項目。每個實驗室都擁有巨大的人力和物質(zhì)資源,也只有它們能夠開展這樣的大規(guī)模研究。

       美國的國家實驗室為了國家的戰(zhàn)略目標開展重點研究,同日開展基礎(chǔ)領(lǐng)域和應(yīng)用研究,不僅推動了科學(xué)的進步,也推進了國民經(jīng)濟的發(fā)展,這都是值得我們?nèi)パ芯繉W(xué)習的

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