从核弹“摇篮”到科研重地——探秘美国洛斯阿拉莫斯国家实验室

　　不少游戏爱好者可能都玩过《古墓丽影》。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）虽然没有在正式的游戏流程中出现，但却是游戏《古墓丽影》系列故事的起源地。游戏中，一场剧烈爆炸摧毁了地面建筑，原本深埋地下的晶体状物体“重见天日”，其时间和地点，都指向了在LANL进行的人类历史上的首次核爆炸试验。

　　LANL成立于1943年，是一个由联邦政府资助的多项目研发中心，也是世界上最大、最先进的科学机构之一。在这里，诞生过世界第一颗原子弹和氢弹。

　　今年4月，LANL迎来了80周年“生日庆典”。事实上，其在美国“曼哈顿计划”中因保密原因被代号为“Y计划”，从而没有明确诞生记录。但就是这样一个悄然而起的实验室，对全球的科技领域产生了重要影响。

　　从“Y计划”到国家实验室

　　1942年，美国开始了“曼哈顿计划”，该计划需要寻找一个安全而隐秘的炸弹实验室。加州大学伯克利分校物理学教授、炸弹实验室科学主管J·罗伯特·奥本海默建议进驻洛斯阿拉莫斯。后来奥本海默也成了实验室的第一任主任。

　　1943年4月，数千名员工抵达洛斯阿拉莫斯，其中不乏许多获得诺贝尔奖的科学家。到1945年实验室繁荣期，有5000多名科学家、工程师、技术人员及其家人在这里安居。

　　洛斯阿拉莫斯实验室总共研制了3枚原子弹。分别是1945年“三一”试验场引爆的一枚钚炸弹、“小男孩”和“胖子”。

　　二战结束后，“Y计划”被公之于众，洛斯阿拉莫斯实验室才为世人所知，直到1981年，它才成为名义上的国家实验室。

　　世界最大科研地点之一

　　冷战结束后，核武器生产需求减少，LANL缩小了其围绕发展核武器技术的研究，越来越多地专注于民用任务，研究领域也逐渐多样化。

　　2008年，该实验室开发了一种改进的测试乳腺癌的方法，其中包括一个超声波计算机解决方案。2010年，LANL成为进行艾滋病病毒疫苗研究的基地。

　　今天，LANL云集了更多来自世界各地的在物理学、生物学、计算机学、地理学等各个领域有着杰出贡献的科学家，进行着科学、技术和工程方面的研究和建设工作。

　　去年8月，该实验室的一个研究小组发现，黎曼提出的亥姆霍兹和薛定谔进一步推广的一个范式存在一个错误。一个多世纪以来，这个范式一直被用来描述眼睛如何区分颜色。使用修正后的版本有望改善电子和油漆行业的可视化。

　　今年3月，通过使用量子计算机作为量子实验物理平台，该实验室科学家发现一种新方法，可使用量子比特来设计和表征定制的磁性物体，这为开发新材料和强大的量子计算开辟了一条新途径。

　　据今年6月的《先进智能系统》杂志报道，该实验室科学家试图复制人脑的计算能力，并制造出一种新的接口型忆阻设备。这一设备具有良好的可编程性和可靠性，可用作下一代神经形态计算的人造突触。

　　三大国家用户装置

　　LANL运营着3个主要的用户装置。其中一个是集成纳米技术中心，重点领域是纳米光子学和纳米电子学、复杂功能纳米材料、纳米力学等等。

　　许多重要技术，尤其是清洁能源，实际上取决于纳米科学的进步。该中心专注于开发新型钙钛矿型纳米级光伏材料，通过控制薄膜的原子结构，能够控制光的吸收方式以及正负电荷的分离方式，从而产生有用的电能。

　　另一个用户装置是洛斯阿拉莫斯中子科学中心，这也是世界上最强大的直线加速器之一，其为科学界提供了密集的中子源，支持了民用和国家安全研究。

　　最后一个则是洛斯阿拉莫斯与佛罗里达大学、佛罗里达州立大学一起运营的国家高磁场实验室。该实验室保持着多项世界最强磁铁的世界纪录，其中最高磁场强度为45.5特斯拉。

　　除了三大主要用户装置，洛斯阿拉莫斯实验室还致力于数据研究工作，通过分析来自谷歌、美国人口普查和其他大型数据库的数据来跟踪和预防传染病的传播。