【走进实验室】

◎本报记者 刘 霞

    美国劳伦斯·伯克利国家实验室（LBNL）诞生于1931年，在近百年的岁月更替中，该实验室向世界贡献了多项具有划时代意义的科技创新成果，诞生了一大批诺贝尔奖获得者。

    一流人才济济一堂，多学科交叉碰撞出新的智慧火花，以及与时俱进不断寻找新研究方向，让LBNL在不断攀登科学高峰的过程中逐渐“傲视群雄”。

    持续取得近百项突破性成就

    LBNL犹如一个科学“万花筒”，研究领域非常广泛，在近百年的历史中，为全球贡献了近百项突破性成就。

    LBNL为美国第一颗原子弹及氢弹的研制提供了最原始最基本的实验以及机械支持，建起了世界第一批电子直线加速器，发现了锝、镎、钚、锫等一系列超重元素，开辟了放射性同位素、重离子科学等新研究方向。

    上世纪30年代，LBNL使用自制的粒子加速器和探测器发现了反质子，为粒子物理学领域的发展奠定了基础。1940年代，该实验室用粒子加速器合成了人工放射性元素，为核物理学的发展作出了重要贡献。

    1965年，LBNL科学家发现了J/Ψ介子，证明了夸克理论的正确性，为粒子物理学的发展作出了重要贡献，朱棣文等相关科学家也因此荣膺诺贝尔物理学奖。

    LBNL最显著的突破之一是暗能量的发现。暗能量被列为当今物理学领域最大的未解之谜。

    在生物医学领域的重大创新舞台上，该实验室也没有缺席。上世纪90年代，LBNL参与了美国人类基因组计划的研究工作，对人类5号、16号和19号染色体进行了测序，这些区域与糖尿病、动脉粥样硬化、哮喘和其他疾病有关，为基因疾病的治疗和预防奠定了基础。

    在新能源材料研究领域，1950年代，LBNL发现了锂盐在有机电解质中的溶解度和锂金属的沉积，从而诞生了锂离子电池和全球电动汽车工业。

    2016年10月，LBNL的一个团队打破了物理极限，将现有的最精尖的晶体管制程从14纳米缩减到了1纳米，实现了计算机技术界的一大突破。

    自成立以来，LBNL科学家共摘得16枚诺贝尔奖奖牌，拥有80多位美国国家科学院院士、20多位美国国家工程院院士，15位科学家获得美国科研领域最高终身成就奖——美国国家科学奖章。

    强强携手碰撞出智慧火花

    LBNL在多个科研领域“枝繁叶茂”的秘密武器是什么？强强携手或是原因之一。

    中国科学院上海高等研究院基础交叉研究中心主任胡均曾经在该实验室做了两年多访问学者，他曾撰文表示，LBNL聚集了一大批一流的学术带头人，这种一流人才的聚集，形成了一种特殊效应，当一个研究者碰到其他领域的问题时，可就近迅速找到最权威的解答。

    由于该实验室聚集了大批某个领域的学术权威，身处其中的人很容易获得最前沿的信息。更重要的是， 研究人员经常在一起开会、聊天，很容易实现交叉合作，这种强强携手更容易出—流成果。而且，这种聚集效应，在交叉科学研究中显得特别重要。LBNL在交叉科学研究领域独领风骚，主要靠的就是这种聚集效应。

    革故鼎新引领全球科技

    LBNL之所以能成为科研领域的“常青树”，另一个重要的原因在于其能与时俱进，关注、钻研并最终引领科技发展的新潮流。

    LBNL早期以加速器、核物理研究为主，进入80年代后，转向生命科学、材料科学和环境科学等新兴学科，随后又开始关注可持续能源——包括生物能源和生物燃料、纳米科学等。随着新兴学科不断涌现，人工智能、大数据、量子计算、碳管理、能源存储等也被其“收入囊中”。

    LBNL现已成为一个向全世界开放的多学科交叉研究中心，形成了可持续能源科学与技术、软性X射线和超速科学、纳米科学、跨学科生物与环境科学、计算科学、天体物理先进探测系统6大核心科研能力，这也是LBNL相对于其他美国国家实验室的特殊之处。

    在该实验室科学家摘得的16枚诺贝尔奖牌中，6枚在21世纪获得，也彰显了该实验室在把握科技发展脉搏方面的独特之处。