實驗室是科學(xué)的搖籃,是科學(xué)研究的基地,對科技發(fā)展起著十分重要的作用,是科技工作者向往和追隨的地方。這些實驗室往往代表了世界前沿基礎(chǔ)研究的最高水平,誕生了一大批諾貝爾獎獲得者和具有劃時代意義的科技創(chuàng)新成果,是開展高層次學(xué)術(shù)交流的重要場所。
小編搜集了一些世界著名的實驗室,下面將一一簡單介紹。
一、建立在大學(xué)里面,附屬于大學(xué)或者是由大學(xué)代管的實驗室。
例如:英國劍橋大學(xué)的卡文迪什實驗室,莫斯科大學(xué)的物理實驗室,荷蘭萊頓大學(xué)的低溫實驗室,英國曼徹斯特大學(xué)的物理實驗室,等等。美國很多一流的研究型大學(xué)都為政府代管國家實驗室,這些設(shè)在大學(xué)里的國家實驗室作為原始性創(chuàng)新基地,在國家基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和科技攻關(guān)中承擔著重要使命。
加州大學(xué)伯克利分校的勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory,簡稱LBNL)
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 勞倫斯先生于1931年建立的,是美國乃至世界核物理學(xué)的圣地。
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,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。
麻省理工學(xué)院的林肯實驗室(Lincoln Laboratory)
MIT于1951年在麻省的列克辛頓(Lexington)創(chuàng)建了林肯實驗室,其前身是研制出雷達的輻射實驗室。該實驗室是聯(lián)邦政府投資的研究中心,其基本使命是把高科技應(yīng)用到國家安全的危急問題上。
它很快在防空系統(tǒng)的高級電子學(xué)研究中贏得了聲譽,其研究范圍又迅速擴展到空間監(jiān)控、導(dǎo)彈防御、戰(zhàn)場監(jiān)控、空中交通管制等領(lǐng)域,是美國大學(xué)第一個大規(guī)模、跨學(xué)科、多功能的技術(shù)研究開發(fā)實驗室。為了支持龐大的創(chuàng)新研究,林肯實驗室一直保持了在基礎(chǔ)研究上的領(lǐng)先地位,例如表面物理、固態(tài)物理以及有關(guān)材料的優(yōu)勢。它完成了開發(fā)半導(dǎo)體激光器的早期研究,設(shè)計了紅外激光雷達,并開發(fā)了高精度衛(wèi)星定位與跟蹤系統(tǒng)。
加州大學(xué)的洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory,簡稱LANL)
洛斯阿拉莫斯國家實驗室成立于1943年,以研制出世界上第一顆原子彈而聞名于世。物理學(xué)家奧本海默是實驗室的第一任主任。
該實驗室的研究工作分兩大類:武器研究,包括開發(fā)滿足目前軍事需要的核彈頭、設(shè)計試驗先進技術(shù)方案,以及通過相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的實驗與理論研究,維持一項創(chuàng)新性武器研究計劃;非武器研究,包括核裂變、核聚變、中等物理加速、超導(dǎo)、計算科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、地球科學(xué)、非核能及基礎(chǔ)能源科學(xué)等。
布魯克海文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory,簡稱BNL)
布魯克海文國家實驗室成立于1948年,現(xiàn)隸屬于美國能源部,由石溪大學(xué)和BATTELLE成立的布魯克海文科學(xué)學(xué)會負責管理。
布魯克海文國家實驗室擁有3臺開展研究用的反應(yīng)堆和同步輻射光源、強場核磁共振儀、投射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、正電子斷層成像儀、回旋加速器等一大批大型儀器和設(shè)備。除開創(chuàng)了核技術(shù)、高能物理、納米技術(shù)等多個領(lǐng)域的研究外,該實驗室還在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)和技術(shù)等多學(xué)科開展研究。
大科學(xué)裝置群的強大支撐能力和多學(xué)科交叉的環(huán)境,使布魯克海文國家實驗室在發(fā)展新型、邊緣科學(xué)和突破重大新技術(shù)方面具有強大的能力,取得多項令世界矚目的重大成果,并數(shù)次獲得諾貝爾獎,成為著名的大型綜合性科學(xué)研究基地。
加州理工學(xué)院的噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory,簡稱JPL)
噴氣推進實驗室是位于加利福尼亞州帕薩迪那美國國家航空航天局(NASA)的一個下屬機構(gòu),負責為美國國家航空航天局開發(fā)和管理無人空間探測任務(wù),前身是由航空大師西奧多.馮.卡門于1936年牽頭成立的噴氣動力研究所。
在國際科技界,噴氣推進實驗室如雷貫耳,它在美國導(dǎo)彈和航天發(fā)展史上起到了空前的作用,尤其是1958年“探險者1號”進入軌道,確立了其作為“太空開發(fā)計劃之母”的地位。目前噴氣推進實驗室共進行著45個項目的研發(fā),各種無人探測器升空后的控制工作大都由其負責。它還擔負著對地球準確測量的任務(wù),控制著全球的深空探測網(wǎng)絡(luò)。
橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory,簡稱ORNL)
橡樹嶺國家實驗室是美國能源部所屬最大的科學(xué)和能源研究實驗室,成立于1943年,原稱克林頓實驗室,是曼哈頓秘密計劃的一部分,現(xiàn)由田那西大學(xué)和Battelle紀念研究所共同管理。
20世紀50年代和60年代期間,橡樹嶺國家實驗室主要從事核能、物理及生命科學(xué)的相關(guān)研究。70年代成立了能源部后,使得橡樹嶺國家實驗室的研究計劃擴展到能源產(chǎn)生、傳輸和保存等領(lǐng)域。目前,橡樹嶺國家實驗室的任務(wù)是開展基礎(chǔ)和應(yīng)用的研究與開發(fā),提供科學(xué)知識和技術(shù)上解決復(fù)雜問題的創(chuàng)新方法,增強美國在主要科學(xué)領(lǐng)域里的領(lǐng)先地位;提高潔凈大量能源的利用率;恢復(fù)和保護環(huán)境以及為國家安全作貢獻。
橡樹嶺國家實驗室許多科學(xué)領(lǐng)域在國際上處于領(lǐng)先地位。它主要從事6個方面的研究,包括中子科學(xué)、能源、高性能計算、復(fù)雜生物系統(tǒng)、先進材料和國家安全。
阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory,簡稱ANL)
阿貢國家實驗室是美國政府最老和最大的科學(xué)與工程研究實驗室之一——在美國中西部為最大。阿貢是1946年特許成立的美國第一個國家實驗室,也是美國能源部所屬最大的研究中心之一。
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。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,包括了基礎(chǔ)科學(xué)、科學(xué)設(shè)施、能源資源計劃、環(huán)境管理、國家安全、工業(yè)技術(shù)開發(fā)等許多領(lǐng)域。阿貢有兩個場所:位于伊利諾州的東場所,占地1500英畝,是美國能源部芝加哥工作辦公室所在地;位于愛達荷州的西場所,占地約900英畝,是阿貢多數(shù)主要核反應(yīng)堆研究設(shè)施的所在地。
冷泉港實驗室(The Cold Spring Harbor Laboratory,簡稱CSHL)
又譯為科爾德斯普林實驗室,是一個非盈利的私人科學(xué)研究與教育中心,位于美國紐約州長島上的冷泉港,此機構(gòu)的研究對象包括癌癥、神經(jīng)生物學(xué)、植物遺傳學(xué)、基因組學(xué)以及生物資訊學(xué),其主要成就為分子生物學(xué)領(lǐng)域,在該研究所一共誕生了7位諾貝爾獎得主。
冷泉港實驗室成立之初就以生物學(xué)教育為目標,時至今日它依然保持著這一傳統(tǒng)。冷泉港的教育機構(gòu)非常系統(tǒng)而全面。除了進行科學(xué)研究外,1933年成立的冷泉港實驗室出版社定期出版5種生物學(xué)領(lǐng)域的刊物以及其他一些生物學(xué)方面的手冊、書籍。實驗室還在世界各地設(shè)有多處會議中心,每年舉辦約20場會議吸引眾多科學(xué)工作者進行交流。
卡文迪什實驗室(Cavendish Laboratory)
卡文迪什實驗室創(chuàng)建于1871年,1874年建成,由當時劍橋大學(xué)校長W.卡文迪什 (WilliamCavendish)私人捐款興建。著名物理學(xué)家麥克斯韋( JamesClerk Maxwell )( 1831-1879 )負責籌建這所實驗室,1874年實驗室建成后他擔任第一任實驗室主任,直到他1879年因病去世。
該實驗室的歷屆實驗室主任有:瑞利( James WilliamRayleigh, 1842 -1919 ),他因在氣體密度的研究中發(fā)現(xiàn)氬而獲1904 年度的諾貝爾物理獎; J. J. 湯姆遜(J. J. Thomson, 1856 -1940 ),他因通過氣體電傳導(dǎo)性的研究,測出電子的電荷與質(zhì)量的比值獲1906年度的諾貝爾物理獎。他培養(yǎng)的研究生中,有許多后來成了著名科學(xué)家,例如盧瑟福、朗之萬、W.L.布拉格、C.T.R.威爾遜、里查森、巴克拉等人,其中多人獲得了諾貝爾獎,對科學(xué)的發(fā)展有重大貢獻,有的成了各重要研究機構(gòu)的學(xué)術(shù)帶頭人;盧瑟福(ErnestRutherford.1871 -1937 ),盧瑟福是原子核物理學(xué)的開創(chuàng)者,他因在揭示原子奧秘方面做出的卓越貢獻獲1908年度的諾貝爾化學(xué)獎;W.L.布拉格( William Lawrence Bragg ), W.L.布拉格與其父W.H.布拉格( WilliamHenry Bragg )因在X線衍射分析晶體結(jié)構(gòu)方面的成就共獲1915年度的諾貝爾物理獎;······
二十世紀70年代以后,古老的卡文迪什實驗室已經(jīng)大大擴建,研究的領(lǐng)域包括天體物理學(xué)、粒子物理學(xué)、固體物理以及生物物理等等。卡文迪什實驗室在近代物理學(xué)的發(fā)展中做出了杰出的貢獻,近百年來培養(yǎng)出的諾貝爾獎金獲得者已達20余人,卡文迪什至今仍不失為世界著名的實驗室之一。
美國紐約州康乃爾大學(xué)物理系的基本粒子物理實驗室(Laboratory for Elementary -Particle Physics, 簡稱LEPP)
世界上著名的加速器物理研究中心之一,它位于紐約州中部芬格湖畔(FingerLakes)風景優(yōu)美的伊薩卡市(Ithaca)。
LEPP主要從事實驗物理和理論物理以及加速器物理的研究,擁有F.R.Newman以及R.R.Wilson兩個實驗室。二次大戰(zhàn)后,康乃爾大學(xué)的核研究實驗室和Newman實驗室相繼成立。在Wilson教授的領(lǐng)導(dǎo)下,實驗室的師生員工在地下室建造了第一臺康乃爾電子同步加速器,將電子加速到300 MeV,為康乃爾第一臺粒子加速器的600倍。1949年,康乃爾核研究實驗室在世界上第一個成功地將束流儲存在同步加速器里。
二、屬于國家機構(gòu),有的甚至是國際機構(gòu),由好幾個國家聯(lián)合承辦的實驗室。
它們大多從事于基本計量,高精尖項目,超大型的研究課題,和國防軍事任務(wù)。例如:
德國的聯(lián)邦技術(shù)物理研究所(Physikalisch Technische Bundesanstalt,簡稱PTB)
建于1884年,原名帝國技術(shù)物理研究所(Physikalisch TechnischeReichsanstalt,簡稱PTR),相當于德國的國家計量局,以精密測量熱輻射著稱。十九世紀末該研究所的研究人員致力于黑體輻射的研究,最終普朗克發(fā)現(xiàn)作用量子。可以說這個實驗室是量子論的發(fā)源地。
該實驗室誕生了兩位物理學(xué)史上的重要人物。第一個是1911年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者維恩Wilhelm Wien(1864-1928),他在這里工作長達近十年的時間,發(fā)現(xiàn)了幾個重要的熱輻射定律。第二位是1918年諾貝爾物理學(xué)獎得主普郎克,他發(fā)現(xiàn)的能量級對物理學(xué)的進展作出了重大貢獻。
英國的國家物理實驗室(National Physical Laboratory,簡稱NPL)
英國的國家物理實驗室,是英國歷史悠久的計量基準研究中心,創(chuàng)建于1900年。1981年分6個部:即電氣科學(xué)、材料應(yīng)用、力學(xué)與光學(xué)計量、數(shù)值分析與計算機科學(xué)、量子計量、輻射科學(xué)與聲學(xué)。
英國的國家物理實驗室與全國工業(yè)、政府各部門、商業(yè)機構(gòu)有著廣泛的日常聯(lián)系,對外則作為國家代表機構(gòu),與各國際組織、各國計量中心聯(lián)系。它還對環(huán)境保護,例如噪聲、電磁輻射、大氣污染等方面向政府提供建議。
歐洲核子研究中心(European Organization for Nuclear Research,簡稱CERN)
歐洲核子研究中心創(chuàng)立于1954年,是規(guī)模最大的一個國際性的實驗組織。1983年在這里發(fā)現(xiàn)W±和Z0粒子,次年該中心兩位物理學(xué)家魯比亞和范德梅爾獲諾貝爾物理獎。
歐洲核子研究中心是在聯(lián)合國教科文組織的倡導(dǎo)下,由歐洲11個國家從1951年開始籌劃,現(xiàn)已有26個成員國。這個研究中心建有兩個國際研究所,供世界著名的科學(xué)家小組研究亞原子核的結(jié)構(gòu)及其理論。除有許多先進而價格昂貴的試驗設(shè)備外,研究中心還有圖書資料室,并出版《歐洲核研究組織信使》(月刊)和科學(xué)報告等。
數(shù)十年來,該研究中心先后建成質(zhì)子同步回旋加速器、質(zhì)子同步加速器、交叉儲存環(huán)(ISR)、超質(zhì)子同步加速器(SPS)、大型正負電子對撞機(LEP)、并擁有世界上最大的氫氣泡室(BEBL)。
瑞士保羅謝勒研究所(Paul Scherrer Institute,簡稱PSI)
瑞士保羅謝勒研究所是瑞士科學(xué)和技術(shù)的多學(xué)科研究中心。在與國內(nèi)外大學(xué)、其他研究機構(gòu)和工業(yè)界的合作中,PSI在固態(tài)物理、材料科學(xué)、基本粒子物理、生命科學(xué)、核與非核能研究及與能源有關(guān)的生態(tài)學(xué)的研究中非?;钴S。
PSI研制和運行需要特別高標準的技術(shù)訣竅、經(jīng)驗和專業(yè)的復(fù)雜研究設(shè)施,擁有散裂中子源,瑞士光源(SLS)等大科學(xué)裝置,是世界科學(xué)界主要的用戶實驗室之一。
歐洲分子生物學(xué)實驗室(European Molecular Biology Laboratory,簡稱EMBL)
歐洲分子生物學(xué)實驗室EMBL于1974年由歐洲14個國家加上亞洲的以色列共同發(fā)起建立,現(xiàn)在由歐洲30個成員國政府支持組成,目的在于促進歐洲國家之間的合作來發(fā)展分子生物學(xué)的基礎(chǔ)研究和改進儀器設(shè)備、教育工作等。
EMBL分為7個部分:結(jié)構(gòu)、分化、物理儀器、生化儀器、生物儀器、計算機和應(yīng)用數(shù)學(xué)。它的宗旨是:從事結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)及分子醫(yī)學(xué)方面的基礎(chǔ)研究;為科學(xué)家、學(xué)生及訪問學(xué)者提供高層次的培訓(xùn);為成員國的科學(xué)家提供必需的科研服務(wù);在生命科學(xué)領(lǐng)域開發(fā)新型的科研儀器及研究方法;積極參與生物技術(shù)的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。
歐洲分子生物學(xué)實驗室(European Molecular Biology Laboratory,簡稱EMBL)
歐洲分子生物學(xué)實驗室EMBL于1974年由歐洲14個國家加上亞洲的以色列共同發(fā)起建立,現(xiàn)在由歐洲30個成員國政府支持組成,目的在于促進歐洲國家之間的合作來發(fā)展分子生物學(xué)的基礎(chǔ)研究和改進儀器設(shè)備、教育工作等。
EMBL分為7個部分:結(jié)構(gòu)、分化、物理儀器、生化儀器、生物儀器、計算機和應(yīng)用數(shù)學(xué)。它的宗旨是:從事結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)及分子醫(yī)學(xué)方面的基礎(chǔ)研究;為科學(xué)家、學(xué)生及訪問學(xué)者提供高層次的培訓(xùn);為成員國的科學(xué)家提供必需的科研服務(wù);在生命科學(xué)領(lǐng)域開發(fā)新型的科研儀器及研究方法;積極參與生物技術(shù)的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。
盧瑟福•阿普爾頓實驗室( Rutherford AppletonLaboratory,簡稱RAL)
世界著名的盧瑟福•阿普爾頓實驗室(Rutherford Appleton Laboratory,簡稱RAL)是一個多學(xué)科、綜合性的大型國家實驗室,RAL位于英國的牛津郡,靠近迪德考特。
RAL現(xiàn)有雇員1200人,支持來自大學(xué)、研究界10000名科學(xué)家和工程師們的工作。其主要設(shè)施用來從事新材料和結(jié)構(gòu)的研究,如從電池電解質(zhì)到渦輪葉片、X射線激光器、基于空間的天體物理以及粒子物理和許多其他課題。
八十多年來,盧瑟福?阿普爾頓實驗室由多個實驗室陸續(xù)合并,成為核物理、同步輻射光源、散裂中子源、空間科學(xué)、粒子天體物理、信息技術(shù)、大功率激光、多學(xué)科應(yīng)用研究的中心,直至成為中心實驗室理事會CCLRC的成員之一。
費米國家實驗室(Fermilab)
費米國家實驗室(Fermilab)原名為國家加速器實驗室,根據(jù)美國總統(tǒng)林登 B.約翰遜1967年11月21日簽署的法案,由美國原子能委員會負責管理。為紀念費米該實驗室于1974年5月11日重新命名為費米國家實驗室。
1969年10月3日主環(huán)為200 GeV的質(zhì)子加速器破土動工。1972年3月1日第一個能量為200 GeV的束流通過主環(huán),使費米實驗室產(chǎn)生了世界上最高能量的粒子。后來費米實驗室又開始建造的質(zhì)子—反質(zhì)子對撞機Tevatron,其低溫冷卻系統(tǒng)在1983年投入運行時為加速器歷史上歷來建造的最大的低溫系統(tǒng)。后續(xù)Tevatron能量倍增器先后第一次產(chǎn)生了能量為512 GeV,800 GeV,900 GeV的束流。
三、直接歸屬于工業(yè)企業(yè)部門,為工業(yè)技術(shù)的開發(fā)與研究服務(wù)的實驗室。
其中最著名的有貝爾實驗室和IBM研究實驗室。
貝爾實驗室(Bell Laboratories)
貝爾實驗室原名貝爾電話實驗室,始建于1925年,總部在美國紐約(后遷至新澤西州的墨里黑爾)。它是一個在全球享有極高聲譽的研究開發(fā)機構(gòu),主要宗旨是進行通訊科學(xué)的研究。
除了無線電電子學(xué)以外,貝爾實驗室在固體物理學(xué)(其中包括磁學(xué)、半導(dǎo)體、表面物理學(xué))、天體物理學(xué)、量子物理學(xué)和核物理學(xué)等方面都有很高水平。貝爾實驗室自成立以來,共獲專利26000多項(平均每天一項),其中重大科研成果50多項。在這里每年都要發(fā)表上千篇學(xué)術(shù)論文,造就了一大批優(yōu)秀科學(xué)家。
幾十年來獲得諾貝爾物理獎的先后有:發(fā)明電子衍射的戴維森,發(fā)明晶體管的肖克利、巴丁和布拉坦,發(fā)明激光器的湯斯和肖洛,理論物理學(xué)家安德遜,射電天文學(xué)家彭齊亞斯和威爾遜。
IBM研究實驗室(IBM Research)
IBM研究實驗室也叫IBM研究部,它專門從事基礎(chǔ)科學(xué)研究,并探索與產(chǎn)品有關(guān)的技術(shù),其特點是將這兩者結(jié)合在一起。
研究部下屬四個研究中心:位于美國紐約的Thomas J.Watson研究中心;位于美國加州的Almaden研究中心;瑞士Zurich研究中心;日本東京研究中心。
IBM研究中心史上誕生了兩屆諾貝爾物理獎得主:一是發(fā)明掃描隧道顯微鏡的賓尼格(G. K. Ginnig)與羅勒爾(H. Rohrer),二是發(fā)現(xiàn)金屬氧化物的高溫超導(dǎo)電性的柏諾茲(J. G. Bednorz)和繆勒(K. A. Müller)。