從核彈“搖籃”到科研重地——探秘美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室

　　不少游戲愛好者可能都玩過《古墓麗影》。美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LANL）雖然沒有在正式的游戲流程中出現，但卻是游戲《古墓麗影》系列故事的起源地。游戲中，一場劇烈爆炸摧毀了地面建筑，原本深埋地下的晶體狀物體“重見天日”，其時間和地點，都指向了在LANL進行的人類歷史上的首次核爆炸試驗。

　　LANL成立于1943年，是一個由聯邦政府資助的多項目研發中心，也是世界上最大、最先進的科學機構之一。在這里，誕生過世界第一顆原子彈和氫彈。

　　今年4月，LANL迎來了80周年“生日慶典”。事實上，其在美國“曼哈頓計劃”中因保密原因被代號為“Y計劃”，從而沒有明確誕生記錄。但就是這樣一個悄然而起的實驗室，對全球的科技領域產生了重要影響。

　　從“Y計劃”到國家實驗室

　　1942年，美國開始了“曼哈頓計劃”，該計劃需要尋找一個安全而隱秘的炸彈實驗室。加州大學伯克利分校物理學教授、炸彈實驗室科學主管J·羅伯特·奧本海默建議進駐洛斯阿拉莫斯。后來奧本海默也成了實驗室的第一任主任。

　　1943年4月，數千名員工抵達洛斯阿拉莫斯，其中不乏許多獲得諾貝爾獎的科學家。到1945年實驗室繁榮期，有5000多名科學家、工程師、技術人員及其家人在這里安居。

　　洛斯阿拉莫斯實驗室總共研制了3枚原子彈。分別是1945年“三一”試驗場引爆的一枚钚炸彈、“小男孩”和“胖子”。

　　二戰結束后，“Y計劃”被公之于眾，洛斯阿拉莫斯實驗室才為世人所知，直到1981年，它才成為名義上的國家實驗室。

　　世界最大科研地點之一

　　冷戰結束后，核武器生產需求減少，LANL縮小了其圍繞發展核武器技術的研究，越來越多地專注于民用任務，研究領域也逐漸多樣化。

　　2008年，該實驗室開發了一種改進的測試乳腺癌的方法，其中包括一個超聲波計算機解決方案。2010年，LANL成為進行艾滋病病毒疫苗研究的基地。

　　今天，LANL云集了更多來自世界各地的在物理學、生物學、計算機學、地理學等各個領域有著杰出貢獻的科學家，進行著科學、技術和工程方面的研究和建設工作。

　　去年8月，該實驗室的一個研究小組發現，黎曼提出的亥姆霍茲和薛定諤進一步推廣的一個范式存在一個錯誤。一個多世紀以來，這個范式一直被用來描述眼睛如何區分顏色。使用修正后的版本有望改善電子和油漆行業的可視化。

　　今年3月，通過使用量子計算機作為量子實驗物理平臺，該實驗室科學家發現一種新方法，可使用量子比特來設計和表征定制的磁性物體，這為開發新材料和強大的量子計算開辟了一條新途徑。

　　據今年6月的《先進智能系統》雜志報道，該實驗室科學家試圖復制人腦的計算能力，并制造出一種新的接口型憶阻設備。這一設備具有良好的可編程性和可靠性，可用作下一代神經形態計算的人造突觸。

　　三大國家用戶裝置

　　LANL運營著3個主要的用戶裝置。其中一個是集成納米技術中心，重點領域是納米光子學和納米電子學、復雜功能納米材料、納米力學等等。

　　許多重要技術，尤其是清潔能源，實際上取決于納米科學的進步。該中心專注于開發新型鈣鈦礦型納米級光伏材料，通過控制薄膜的原子結構，能夠控制光的吸收方式以及正負電荷的分離方式，從而產生有用的電能。

　　另一個用戶裝置是洛斯阿拉莫斯中子科學中心，這也是世界上最強大的直線加速器之一，其為科學界提供了密集的中子源，支持了民用和國家安全研究。

　　最后一個則是洛斯阿拉莫斯與佛羅里達大學、佛羅里達州立大學一起運營的國家高磁場實驗室。該實驗室保持著多項世界最強磁鐵的世界紀錄，其中最高磁場強度為45.5特斯拉。

　　除了三大主要用戶裝置，洛斯阿拉莫斯實驗室還致力于數據研究工作，通過分析來自谷歌、美國人口普查和其他大型數據庫的數據來跟蹤和預防傳染病的傳播。