美國能源部國家實驗室

美國能源部徽章
美國能源部國家實驗室與技術中心（United States Department of Energy National Laboratories and Technology Centers ），是指在美國能源部監管之下的一系列研究設施和實驗室系統，目的是促進科學的研究和技術的進步，進而推動完成美國能源部的使命。截至2017年，美國能源部下屬的實驗室與研究設施一共是十七處，其中有十處下屬Office of Science，三處由National Nuclear Security Administration（NNSA）管理。大部分的國家實驗室採取“美國聯邦政府所有、由政府委託的機構運營（Government-owned，Contractor-operated，GOCO）”的方式管理，也有部分採用“政府所有、由政府運營（Government-owned，Government-operated，GOGO）”的方式。
國家實驗室系統為美國提供了戰略性的科技實力；實驗室執行的往往是長期的，具有挑戰性的科研任務，發展的跨領域科學研究超越了普通學術機構以及工業研究機構的研究範圍，使得美國國內的其他科研工作者獲益匪淺。

**歷史**
建立一個集中的國家實驗室系統的想法緣於第二次世界大戰中科學的迅猛發展。戰爭中發明的雷達、計算機、近炸引信和原子彈等新技術，在日後被認為是同盟國取得勝利的決定性因素。雖然美國政府於一戰伊始便已對科學研究進行了投資，但直到1930年代末期，美國才開始投入了巨量資源用於解決戰時的科學問題。1940年，政府建立了National Defense Research Committee以管理和支持戰時的科學研究。之後，麻省理工的工程師萬尼瓦爾·布什領導的Office of Scientific Research and Development取代了國家防禦研究委員會的職責，在戰時被給予了資金和資源的無限使用權。集中化的研究中心——例如麻省理工的Radiation Laboratory (MIT)和伯克利加州大學的勞倫斯實驗室，讓大量科學家有機會以前所未有的方式相互合作，並且近乎無限地使用著政府的資源以攻克科研難關。
1942年，隨著曼哈頓計劃的開始實施，這個最終制造出人類歷史上第一個核武器的軍事工程派生出了一系列以研究炸彈和發展軍用材料為目標的秘密科研地點。這些地點包括：位於新墨西哥州山區的洛斯阿拉莫斯實驗室（由羅伯特·奧本海默一手主導）、漢福德區和橡樹嶺。漢福德和橡樹嶺的研究所是由私有企業運營的，而洛斯阿拉莫斯實驗室由一所公立學校（加州大學）運營。這種由政府出資，私有企業或研究型大學承擔科研任務的經營方式，在美國國內的其他地方也大獲成功，例如芝加哥大學的核反應堆研究——各項研究的成功最後促成了阿爾貢國家實驗室的建立。
戰後，美國原子能委員會接管了這些戰時臨時建立的實驗室，並將它們轉為永久的實驗室，即國家實驗室。各個國家實驗室都從政府獲得了資金和基礎設施的保障，能夠進行特定領域或是基礎科學的研究，特別是物理學方面的研究。實驗室一般都與一個或者多個大型科研設施（例如粒子加速器或核反應堆）相鄰。

**國家實驗室系統的構成**
美國的國家實驗室系統是世界上最大的科研系統之一。大部分的國家實驗室裡有常駐的工作人員和科學家，允許外來的訪問學者蒞臨實驗室進行科學上的交流，或借用實驗室的設備和儀器進行科學研究。集中的資金和智力資源使得美國的這些國家實驗室成為了大科學研究的典範。
不同的實驗室之間既有競爭也有合作。一般來說，具有相同研究方向的兩個實驗室（例如勞倫斯利福摩爾實驗室與洛斯阿拉莫斯實驗室）相互有資金上的競爭關係，而研究領域不同的兩個實驗室往往會相互合作（例如勞倫斯利福摩爾實驗室與勞倫斯伯克利實驗室的合作，而後者常常與布魯克黑文實驗室具有競爭關係）。
美國能源部在國家實驗室投入的資金佔美國國內對物理、化學、材料科學以及物理科學的其他領域研究的總投資的40%以上。一些國家實驗室是由私營企業管理的，也有由研究型大學運營的實驗室。美國國家實驗室在軍事、學術、產業所構成的“鐵三角”中扮演著極為重要且影響深遠的角色。

**美國能源部國家實驗室列表**
截至2017年，美國能源部一共有十七個下屬實驗室，除了國家能源技術實驗室以GOGO模式營運，其他實驗室皆為GOCO模式營運。
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**其他相關科學設施列表**
 Accelerator Test Facility- Advanced Light Source- 先進光子源- Alcator C-Mod- 阿爾貢頂尖計算設施：IBM Mira- Argonne Tandem Linear Accelerator System- Atmospheric Radiation Measurement- B-Factory- Center for Functional Nanomaterials- Center for Nanophase Materials Sciences- Center for Nanoscale Materials- DIII-D Tokamak Facility- Electron Microscopy Center- Energy Sciences Network- Environmental Molecular Sciences Laboratory- 聯合基因組研究所- Linac Coherent Light Source- Laboratory for Laser Energetics- Los Alamos Neutron Science Center- Molecular Foundry- National Center for Electron Microscopy- National High Magnetic Field Laboratory- National Energy Research Scientific Computing Center- 國家點火裝置- National Spherical Torus Experiment- National Synchrotron Light Source- National Transportation Research Center- Neutrinos at the Main Injector- 相對論性重離子對撞機- Spallation Neutron Source- Stanford Synchrotron Radiation Lightsource- Synchrotron Radiation Center- 兆電子伏特加速器- Triangle Universities Nuclear Laboratory

**流行文化中的美國能源部國家實驗室**
 Netflix網劇《怪奇物語》中出現了一個虛構的、由美國能源部運營的“霍金斯國家實驗室（Hawkins National Laboratory）”，坐落於印第安納州的一個虛構的小鎮——霍金斯（Hawkins）。實驗室在後來被關閉了，因為實驗室內部出現了一個被稱作“顛倒世界（Upside Down）”的、通往另一維度的傳送門。- AMC頻道播出的電視連續劇《絕命毒師》中的主角華特·懷特（Walter White）在第一季的故事發生之前曾是桑迪亞國家實驗室的化學家。

**參見**
 University-National Oceanographic Laboratory System

**參考文獻**

**外部鏈接**
  DOE.gov: Department of Energy National Laboratories website date=20080923231518 -  DOE.gov:  DOE Budget Page, with link to National Laboratories budgets date=20080926165810 

**延伸閱讀**
 Westwick, Peter J.  The National Labs: Science in an American System, 1947–1974. date=20201126042723  Cambridge: Harvard University Press, 2003, ISBN 978-0-674-00948-6.