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中生网 > 实验技术 > 实验室专题 > 美国的著名国家实验室介绍及成功秘诀

美国的著名国家实验室介绍及成功秘诀

更新:2013年12月21日 阅读次数: 【字体:

实验室分成很多等级,而一般来说,在这个学术链条上,最高端的实验室就是国家实验室(National Laboratory).它一般由国家直接投资建设,进行的研究一般也是最重要的研究。作为世界上第一科研强国的美国,有一套完善的国家实验室制度,是美国学术界的顶梁柱,值得我们了解和学习。

美国的国家实验室一般隶属于联邦的政府部门,如能源部、国防部、NOAA(国家海洋和大气局)、 NASA(国家航空航大局)等,由联邦政府拨款支持。而实验室又一般交由知名大学来代管,这样大学可以借用实验室的财力,而实验室又可以从大学来获得人力。美国从20世纪上半期开始建立国家实验室制度,到了今大已经建设成了一个完善的国家实验室系统,在各个基础和前沿领域开展研究。

著名实验室

美国很多著名大学都为政府代管国家实验室,这些实验室的名字也就和大学连在一起了。最著名的如劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence BerkeleyNational Laboratory)。劳伦斯伯克利国家实验室位于美国加州大学伯克利分校,占地81公顷,毗邻旧金山湾。它隶属于美国能源部,由伯克利代管。劳伦斯伯克利实验室是1939年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特.奥兰多.伯克利先生建立的,早期关注于高能物理领域的研究。劳伦斯伯克利国家实验室现在研究的领域非常宽泛,下设18个研究所和研究中心,涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。劳伦斯伯克利实验室建立以来,一共培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。劳伦斯伯克利国家实验室现有3800名雇员,其中相当一部分是伯克利分校的老师和学生,2004年的财政预算超过5亿美元。特别值得提出的是,目前实验室的主任是朱棣文先生,他是极少数担任美国国家学术机构领导的华人之一。

MIT(麻省理工学院)是一所世界名校,但是在二战前它井没有今大的学术地位,它的发展同该校的林肯实验室(LincolnLaboratory)的发展是分不开的。二战期间,MIT获得了来自五角大楼的巨额资助,其中MIT的辐射实验室(即后来的林肯实验室的前身)从事雷达方面的研究,取得了很大成果,井且带动了其他工程和理论学科的飞速进步。20世纪50年代,林肯实验室又获得了来自美国空军的大量经费,井以此为契机进行了早期电脑网络的研究。林肯实验室位于莱克星敦,远离MIT的主教学区,从事很多保密的军工研究,这为它平添了几分神秘色彩。不可否认,由于林肯实验室成功获得了军方的支持,也推动了MIT整个学校的发展。目前林肯实验室每年获得的经费是3.4亿美元,其中大部分来自军方。

熟悉二战历史的人一定都知道著名的洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos NationalLaboratory),在著名科学家奥本海默的领导下,它制造出了世界上第一枚原子弹。该实验室位于新墨西哥州首府圣塔菲西北56公里处,成立于1943年,当年是曼哈顿工程的一部分。该实验室发轫于曼哈顿工程,和核工程也结下了不解之缘。但是该实验室经过这么多年的发展,在其他学科领域,如计算科学、生物科学等领域内也取得了不俗的成果。洛斯阿拉莫斯实验室的一个特点是同工业界开展广泛合作,另一个特点就是和加州大学紧密合作,目前有6800名员工来自加州大学。洛斯阿拉莫斯实验室的年度经费达到了惊人的12亿美元。

美国能源部拥有多个国家实验室,其中著名的还有布鲁克海文国家实验室(BrookhavenNational Laboratory)。这个实验室成立于1947年,位于纽约的长岛,以其在能源领域的研究而闻名。布鲁克海文实验室拥有3000名雇员,每年还接待全球的超过 4000名科学家的访问。布鲁克海文的年度研究经费超过4亿美元。

橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,简称ORNL)是美国能源部所属最大的科学和能源研究实验室,成立于1943年,现由田那西大学和Battelle纪念研究所共同管理。20世纪50、60年代,ORNL主要从事核能、物理及生命科学的相关研究。70年代成立了能源部后,使得ORNL的研究计划扩展到能源产生、传输和保存领域等。目前,ORNL的任务是开展基础和应用项目的研发,提供知识和技术上的创新方法,增强美国在主要科学领域里的领先地位;提高洁净能源的利用率;恢复和保护环境以及为国家的安全作贡献。ORNL在许多科学领域中都处于国际领先地位。它主要从事6个科学领域方面的研究,包括中子科学、能源、高性能计算、复杂生物系统、先进材料和国家的安全。

美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory,简称ANL)是美国政府最老和最大的科学与工程研究实验室之一——在美国中西部为最大。ANL是1946年特许成立的美国第一个国家实验室,也是美国能源部所属最大的研究中心之一。过去半个世纪中,芝加哥大学为美国能源部及其前身监管阿贡国家实验室的运行。

阿贡是从二次世界大战曼哈顿工程的一部分,芝加哥大学的冶金实验室的基础上发展起来的。1942年12月2日,美国科学家费米(Enrico Fermi,1901-1954)和他约50名的同事在芝加哥大学的壁球场里产生了世界上第一个受控核链式反应。战后,阿贡接受开发和平利用原子反应堆的任务。数年来,阿贡的研究不断扩大,包括了科学、工程和技术的许多其他领域。阿贡现在不是,也从来不曾是武器实验室。阿贡有两个场所。伊利诺州-东场所被芝加哥环路西南约25英里的森林保护区所环绕。阿贡的4,000名雇员中约有3,200名在该1500英亩树木繁茂的场所工作。美国能源部芝加哥工作办公室也设在这里。

成功的秘密

美国的国家实验室是美国的第三大科研群体,是美国世界科研领先地位的重要支柱,培养了很多诺贝尔奖得主,获得了无数先进的科研成果。它之所以能够取得这么大的成功,有很多原因,其中主要的:

一是国家的大力投入。国家每年在国家实验室投入的经费近百亿美元,巧妇难为无米之炊,只有充足的资金投入做后盾,科研才能顺利开展。

二是和高校的紧密结合。我们上面提到的所有实验室都和一流大学有着密切的合作关系,另外如著名的喷气推进实验室< JetPropulsion Laboratory)与加州理工学院在很多人心目中都成了同义词。高校有一流的学者,而]实验室可以提供经费和项目。

三是推动大型科研项目。所有这此实验室发展的趋势都是进行各学科的渗透和综合研究,同时开展大型的研究项目。每个实验室都拥有巨大的人力和物质资源,也只有它们能够开展这样的大规模研究。

美国的国家实验室为了国家的战略目标开展重点研究,同日开展基础领域和应用研究,不仅推动了科学的进步,也推进了国民经济的发展,这都是值得我们去研究学习的

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