作者: 记者 唐琳综合报道 来源: 发布时间:2016-3-29 15:13:2
PNNL:发现在于行动

 
美国成功登陆月球,阿波罗计划收集回大量月球物质样本,那么究竟是谁来分析这些样本、为我们解开月球的奥秘?又是谁发明了今天普遍应用于世界各个角落的光盘技术?
 
它正是美国西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory,PNNL)。作为由美国能源部拥有51亿美元预算的科学办公室资助的10个国家实验室之一,PNNL虽然不是其中最大的,但却是最多元化的一个。
 
半个多世纪以来,PNNL努力触及科学与工程技术的最前沿,通过最基本的科学发现,致力于用科学专业知识解决能源、环境以及国家安全方面的重大挑战,最终服务于国家和世界,照亮整个星球和宇宙。
 
服务国家
 
PNNL位于美国华盛顿州东南部哥伦比亚河和亚基马河交界的沙漠地带。最初,实验室的任务是从事原子弹核材料生产的研究,直到20世纪80年代末,才开始从事基础研究。
 
上世纪40年代,美国政府斥资8500万美元在汉福德基地建立实验室,用于服务“曼哈顿工程”。于是,世界上第一座钚生产反应堆在汉福德基地应运而生,为日后美国的核发展立下了汗马功劳。
 
1965年,Battelle赢得了成立研发实验室的合同,美国西北太平洋实验室(PNL)诞生。同年,汉福德基地开始动工修建园区。在建立之初的一段时间里,PNL研究人员的主要工作就是从事与设计、制造武器级核燃料相关的基础科学与技术研究。
 
1969年,美国成功登月,PNL被美国航空航天局(NASA)选中,对在阿波罗计划中收集到的月球物质样本进行分析。通过测定表面材料的放射性,PNL的研究最终帮助人类确定了月球的起源和历史。同样是在这一年,声发射检测仪为PNL斩获了首个“IR 100 Award”——即后来的“R&D 100 Awards”。
 
1977年,美国遭遇“能源危机”。在这样的背景下,能源部应运而生。同时,美国时任总统卡特宣布暂缓一切核燃料回收工作,能源部开始接管汉福德基地。
 
20世纪80年代中期,PNL正式成为美国能源部下属实验室,并从原来的核能实验室转变为能源研究办公室(后来的科学办公室)麾下的实验室。PNL的基础研究也自此开启。
 
1986年,PNL时任主任William R. Wiley和他的团队讨论,国家面临严重环境问题,实验室应如何迎接挑战?这些思考出现在美国科学院的报告《化学中的机会》中,报告提出了与能源环境相关的几大科学问题,同时建议调整国家实验室的使命以迎接新的挑战。
 
这种转型的结果是1987年PNL的首个科学用户平台——分子科学研究中心建立,这也正是后来大名鼎鼎的环境分子科学实验室(EMSL)。EMSL将擅长计算机模拟分子过程的理论学家与物质科学、生命科学领域的实验科学家聚集在一起,为他们提供最好的装置、设备,营造最好的研究条件。
 
1988年,最后一个核反应堆被下令停止运行,这也宣告着美国长达45年的核武器材料制造告一段落。从这时开始,联邦政府每年投入20亿美元用于汉福德基地的核废料处理,这也成为世界最大的环境治理项目。PNL的工作重点也从核材料的研制转移到环境科学,包括核废料的迁移与储藏等。
 
虽然从1965年建立伊始,PNL就作为一个国家实验室履行着服务国家的重任,但是直到1995年能源部在汉福德园区为PNL的名字里加了一个“N”(national),PNL才变成了名副其实的“国家实验室”——PNNL。
 
多元发展
 
如今,PNNL拥有超过4000名员工。在这个能源部的国家实验室里,他们贡献自己的一生,通过勇敢的发现与创新改变着世界。
 
在能源部科学办公室旗下的实验室中,PNNL虽然不是其中最大的,但绝对是最多元化的一个。它在气候变化、先进电网、核不扩散技术、环境修复等研究领域均有涉猎,且表现出色。
 
进入新世纪后,PNNL的研究领域变得更加多元化:它为禁止放射性核武器提供了科学与技术支持;建立电力信息处理中心,研发能够更好的管理和控制电网的技术与理念;建立相关标本检测系统,用于监测人类是否暴露于有害物质中;建立分子电催化中心,推进先进能源研究;开发新技术,将浓缩的藻类黏液转化成生物原油……
 
同时,PNNL还具有相对广泛的资助来源。2014年,PNNL超过四分之一的预算来自能源部下属的国家核能安全管理局(NNSA)的核不扩散项目,只有六分之一来自能源部科学办公室。
 
不同于很多其他科学办公室下属的实验室,PNNL没有基于离子加速器的大型用户装置,比如X射线源或中子源。PNNL最大的单个用户装置是EMSL,其每年拥有约4000万美元的预算。
 
尽管PNNL的研究领域很多元化,但却拥有统一的使命:理解、预测并控制复杂的适应系统,无论研究对象是气候、能源网,还是国家安全系统。也许,PNNL一直视为信条的那句“发现在于行动”,向人们解释了PNNL究竟在做些什么。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2016年3月刊 实验室)
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