沒有哪一個實驗室如此強調(diào)自身作為經(jīng)濟引擎的作用,也沒有哪一個實驗室把為當?shù)匕l(fā)展做貢獻作為主要使命之一。但布魯克海文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory,BNL)做到了。
作為美國能源部科學辦公室監(jiān)管和資助下的10個國家實驗室之一,位于紐約州長島中部的BNL給自己打上了深深的“本土”烙印。
花錢在長島,雇人在長島。在為基礎和應用科學領(lǐng)域最重要的問題提供世界級的知識與設施的同時,BNL也猶如一個經(jīng)濟引擎,助力紐約州經(jīng)濟發(fā)展。
一部輝煌史
其實,建立BNL最初的目的是為了在第二次世界大戰(zhàn)后探尋原子能的和平應用。但如今,實驗室的任務變得更為多樣化:進行科學前沿的基礎和應用研究,包括核能和高能物理、材料物理與化學、納米科學、能源與環(huán)境、國家安全與防止核武器擴散、神經(jīng)科學、結(jié)構(gòu)生物學以及計算科學研究等等。
了解BNL的人都知道,這個實驗室有著近似教科書般的輝煌歷史,而這屢獲殊榮的歷史可以追溯到1947年。
作為一個實力強大的大型綜合性研究機構(gòu),BNL取得了數(shù)不勝數(shù)的輝煌科學成就。高能物理方面的CP破缺、宇稱破缺和太陽中微子研究中的先驅(qū)性工作;加速器技術(shù)方面對于現(xiàn)代粒子加速器利用有決定意義的強聚焦原理的發(fā)明等等。而僅是與諾貝爾獎相關(guān)的研究,BNL就有7項之多。
李政道和楊振寧在BNL工作期間,成功地解釋了在Cosmotron加速器上所做的粒子衰變實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)宇稱守恒破壞,榮獲1957年諾貝爾物理獎;
丁肇中利用BNL的交變梯度同步加速器 (Alternating Gradient Synchrotron,AGS)開展物理實驗,獲1976年諾貝爾物理獎;
1963年,James W. Cronin和Val L. Fitch開始在BNL的AGS上開展物理實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)CP破缺,獲1980年諾貝爾物理獎;
1962年,Leon Lederman,Melvin Schwartz和Jack Steinberger在BNL的AGS上開展的物理實驗中發(fā)現(xiàn)μ子中微子,獲1988年諾貝爾物理獎;
BNL的化學家Raymond Davis Jr.因探測到太陽中微子,與日本的Masatoshi Koshiba和美國的Riccardo Giacconi一起分享了2002年諾貝爾物理獎;
Roderick MacKinnon因闡明了離子通道的結(jié)構(gòu)和機理,與Peter Agre分享了2003年諾貝爾化學獎;
Thomas A. Steitz 和 Venkatraman Ramakrishnan因在核糖體結(jié)構(gòu)和功能研究方面的巨大貢獻,獲得2009年諾貝爾化學獎。
除此之外,BNL科學家獲得的其他獎項和殊榮更是不勝枚舉:費米獎(Enrico Fermi Award)5次,美國國家技術(shù)創(chuàng)新獎(National Medal of Technology and Innovation)1次,美國國家科學獎(National Medal of Science)5次,沃爾夫物理學獎(Wolf Foundation Prize in Physics)2次,美國國家科學院院士16人,美國國家工程院院士5人。
備受矚目的科學裝置
從上述獲得諾貝爾獎的研究工作中可以窺見,這些成績的取得與BNL領(lǐng)先世界和備受矚目的科學裝置密不可分。
歷史上,BNL共建立了3個研究反應堆——布魯克海文石墨研究反應堆(Brookhaven Graphite Research Reactor,BGRR)、高通量束流反應堆(High Flux Beam Reactor,HFBR)、醫(yī)學研究反應堆(Brookhaven Medical Research Reactor,BMRR),以及眾多獨一無二的加速器和其他研究裝置,為社會和科學進步貢獻了力量。
1948年4月,BNL開始建造第一臺質(zhì)子同步加速器,取名Cosmotron。它不僅是當時世界上能量最高的加速器,也是首臺在加速器之外提供實驗粒子束流的同步加速器。
隨著加速器技術(shù)的發(fā)展,為將質(zhì)子加速到更高的能量,BNL于1960年建成交變梯度同步加速器 (AGS)。1960年7月,AGS能量達到設計指標,成為世界一流的加速器。
1978年9月28日,美國能源部撥款在BNL建造專用于產(chǎn)生同步光的同步輻射光源(NSLS)。其超真空紫外線(VUV)環(huán)于1982年晚些時候投入運行,X射線環(huán)于1984年開始進行調(diào)試。作為世界上應用最廣泛的科研設施之一,從20世紀80年代開始,NSLS每年要接待來自400多個大學、實驗室和企業(yè)的2400名研究人員,并在生物、物理、化學、地球物理學、醫(yī)學和材料科學等多個領(lǐng)域取得了突破。
經(jīng)濟引擎
作為紐約州最大的科學研究中心之一,BNL實驗室占地約5300英畝,擁有超過3000名全職員工以及約同等數(shù)量的來自大學、工業(yè)、政府機構(gòu)的訪問學者。
世界眾多一流科學家加入到本地勞動力中,除了帶來成千上萬的資金,同時也創(chuàng)造了成千上萬的崗位。從這個意義上說,BNL成為了紐約州的創(chuàng)新領(lǐng)導中心。每天,來自BNL的科學進步都刺激著整個長島經(jīng)濟,從鼓舞當?shù)仄髽I(yè),到推動全球產(chǎn)業(yè)。
如果將BNL看作一個企業(yè),那么2012財年的一組數(shù)字絕對會讓人瞠目結(jié)舌。
2012財年,BNL經(jīng)費總數(shù)為6.96億美元,雇傭員工數(shù)為3100人,其中98%的員工居住在長島。
同時,BNL花費了約4230萬美元用于購買紐約州公司的產(chǎn)品和服務,其中的 3170萬美元更是直接花費在長島的公司身上,這筆支出相當于直接支持了紐約州245個全日制崗位。
此外,BNL投資了4740萬美元用于建造新的科學設施和維修已有設施,其中4580萬美元的支付對象是來自紐約州的承包商,包括支付給長島承包商的3060萬美元。初步估計,這筆費用相當于直接創(chuàng)造了紐約州施工及相關(guān)領(lǐng)域全日制崗位258個,包括174個長島的相關(guān)崗位。
據(jù)咨詢公司Appleseed的估計,BNL本身及其訪問者產(chǎn)生的各種直接和間接的經(jīng)濟影響,相當于在2012年創(chuàng)造了6.78億美元經(jīng)濟產(chǎn)出以及5480個紐約州全職崗位!