美國阿貢國家實驗室：科學研究的圣地

　　美國伊利諾伊州東北，一片美麗茂密的森林保護區環繞著美國中西部最大的國家實驗室。

　　阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory，ANL，下稱阿貢）就在這里。

　　阿貢是第二次世界大戰后美國創建的第一個國家實驗室。作為美國能源部所屬的最老也是最大的科學與工程研究實驗室之一，阿貢擁有包括1000位科學家和工程師在內的大約3000名雇員，其中75%的人擁有博士學位。其致力于使用世界級科學、工程和用戶設施創造和傳輸創新研究和技術，并積極通過轉讓許可、聯合研究和其他一些合作方式，促進其研究成果的商業化轉移。

　　當前的阿貢已經與超過600家公司，以及無數的聯邦機構和其他組織成功合作。

　　阿貢作為二戰時期美國陸軍部實施的利用核裂變反應來研制原子彈的計劃，亦稱曼哈頓計劃的一部分，是從芝加哥大學的冶金實驗室的基礎上發展起來的。過去半個世紀中，芝加哥大學代替美國能源部及其前身擔負著監管阿貢運行的任務。

　　1942年12月2日，阿貢的第一位諾貝爾獎獲得者美國科學家費米（Enrico Fermi）和約50名同事，在芝加哥大學成功啟動了世界上第一次自持式核反應堆的臨界試驗。不久，該反應堆經改建后作為反應堆控制材料試驗研究和核物理研究使用的研究堆。當時的阿貢還只是芝加哥大學冶金實驗室戰時工作的一部分。

　　幾個月之后，該反應堆移至位于美國伊利諾伊州東北部庫克縣的阿貢森林保護區。后來，反應堆附近漸漸成長起來的小實驗室開始以“阿貢實驗室”的名字為外界所知曉。

　　1946年7月1日，曼哈頓工程所屬的冶金實驗室正式更名為阿貢國家實驗室，曾經在這里啟動世界上第一臺重水慢核反應堆的核心人物、曼哈頓計劃的老將、美國物理學家沃爾特·津恩（Walter Zinn）當選第一任主管。

　　二戰后，阿貢開始接受開發和平利用原子反應堆的任務。1948年4月22日，Walter Zinn向原子能委員會（AEC）提出建立全國性核反應堆試驗場的建議。這一建議后來被稱為直接促成了今天愛達荷國家實驗室的前身——美國國家核反應堆試驗站的建立。隨后，阿貢與美國西屋公司簽訂技術合作協議共同開發商用核電，阿貢拉開了與商業企業合作的帷幕。

　　世界上第一種來自于核能的可使用電力、第一個國際性核科學和工程學校、“聘用工程”計劃等諸多第一和計劃在阿貢展開。

　　60多年來，阿貢共有三位科學家獲得諾貝爾獎：Enrico Fermi因利用中子輻射發現新的放射性元素，及慢中子所引起的有關核反應，獲1938年諾貝爾物理學獎；Maria Goeppert Mayer（女）因研究原子核殼模式取得的成果而分享1963年諾貝爾物理獎；Alexei A.Abrikosov 因其提出的在極端低溫時物質如何顯示其奇異行為理論獲得2003年諾貝爾物理獎（與他人分享該獎）。

　　發展至今，阿貢的研究領域不斷擴大，涵蓋了科學、工程和技術等眾多領域。阿貢擁有東西兩個園區：東區位于伊利諾伊州占地6.9平方公里的森林保護區內。西區位于愛達荷州蛇河谷愛達荷瀑布西約50英里處，是阿貢多數主要核反應堆研究設施的所在地。2005年，阿貢（西）脫離阿貢，與緊鄰的愛達荷州國家工程和環境實驗室合并成為愛達荷州國家實驗室。

　　如今阿貢進行了眾多跨學科的基礎與應用科學研究，這些學科包括高能物理學、氣候學、數學和計算科學和生物工業學等。目前，阿貢致力于能源、生物與環境以及國家安全三大主要研究領域：

　　能源：阿貢不斷開發新的先進電池和燃料電池，新的電力生成和儲存系統，以及新的能源交通系統，以增加美國的能源使用效率，擴大能源范圍。阿貢還致力于核能的研究，為提高美國核反應堆的安全和壽命而工作。

　　生物與環境：阿貢建立了分子標尺、水文學、經濟以及社會綜合計算模型，以便通過宏基因組分析、蛋白質發現和區域氣候預測來進行區域生態氣候評估。

　　國家安全：阿貢致力于開發關鍵性安全技術，用于保衛美國國土安全以及減輕大規模意外突發事件帶來的危害。阿貢提供科學決策，研究開發新的傳感器和材料，以及網絡安全技術，努力防止核擴散和大規模殺傷性武器擴散。

　　阿貢還設計、建造、運行和管理著許多科學和工程研究高端設施，如先進光子源、串列直線加速器系統、納米尺度材料中心、電子顯微中心和強脈沖中子源等。這些復雜而造價昂貴的設施都作為美國國家科學資源而加以管理，實驗室也將這些設施向來自工業界、學術界，甚至其他國家的研究人員開放，然后根據研究成果是否公開發表等條件判斷是否收取一定費用。

　　阿貢擁有多學科、眾部門龐大的科研體系，要使數量繁多的各學科實驗室有條不紊的運行，阿貢有著自己獨特的管理模式。

　　阿貢實行GOCO管理體制（Government Owned and Contractor Operated）,即實驗室的土地和研究設施由政府擁有或租用，而管理工作由政府通過合同委托企業、大學或非營利機構等承包商負責。

　　2006年10月，芝加哥大學成立的實體———UChicago阿貢有限責任公司（簡稱UChicago公司）開始負責阿貢的管理和運行。美國能源部與UChicago公司簽署協議，協議有效期為5年，5年后能源部對阿貢進行評估，并決定合同的續簽或變更。

　　能源部對阿貢采取以結果為導向，以成績為基礎的目標任務合同制管理。

　　華中農業大學農業科教發展戰略研究中心王鵬曾指出，通過合同管理制度，阿貢不僅可以避免政府機構的過多干預，保證了其相對獨立、便于營造寬松的研究環境，而且也便于阿貢與承包方建立起學術、管理和經濟上的多渠道聯系，提高科研效率，實現互利雙贏。

　　阿貢內部的管理則以“部”為基本單位，“部”下面設課題組，一般來說，科學家各自獨立做研究，但是合作非常緊密。美國辛辛那提大學終身教授時東陸提到，事實上，阿貢的內部管理因學科性質的不同而不同，基礎科學部門與工程應用科學部門的管理方式并不同。

　　基礎部的管理相對寬松，領導基本不過問任何事情，“我當時在基礎部，部主任對整個部門的形容就是‘Fluid’，即科學家要像流體一樣自由：喝咖啡、閑聊、頭腦風暴等，基礎部是出思想的地方。” 時東陸說。他曾受聘于阿貢材料科學部主持美國能源部高溫超導項目。但是，工程部的管理則有較大差別，因為工程部擔負能源部的大項目，必須按時完成，如果不能完成，項目就會被砍掉，研究人員會被解雇。所以，工程部的管理更偏用工業界方式，并且項目資金從能源部下來后直接由部主任或項目組長管理，他們的權力也相對較大。

　　阿貢的經費完全由美國國會提案批準，“能源部雇傭各類科學家向國會游說科學的重要性，使得國會能批準經費用以支持科學研究，一旦經費獲批，阿貢也必須每年向能源部提交科學研究項目匯報。”時東陸說。這也決定了阿貢具有政府導向性，受美國國家需求的制約，阿貢的主體任務是為國家服務。

　　除了科學的管理模式，阿貢保證其日常研究工作順利進行的另一法寶就是堅持安全重于一切。

　　阿貢信奉安全至上的理念，實驗室所有行動都遵循在實驗室任何一個角落都要保證雇員、參觀者、顧客和研究合作者們安全的原則。“沒有任何一項工作會比安全更重要。”

　　事實上，美國的安全規范在工業界最為嚴格，國家實驗室其次，最后是大學。美國之所以對于安全性如此重視，首先是責任問題，由于在美國，工作事故的法律責任十分重大，對相關機構的聲譽影響巨大，造成的人員和財產損失也難以估量，因此，美國產業界和科學界一直堅持安全責任重于泰山。

　　而且由于美國工業界和國家實驗室經費較充足，可以花費巨資制定嚴格的安全規范。另外，安全觀念已經深入到阿貢每一個人。

　　時東陸回憶，自己上世紀80年代末期在阿貢時，阿貢便花費幾百萬美元打造其安全體系。他至今還清楚地記得他的部主任每天都會在實驗室檢查，看到有舊式臺燈就親自把臺燈丟掉，以免成為安全隱患。如果哪個實驗室出事，必須關閉進行整頓。

　　即使在阿貢園區內，各個部門之間的管理也十分嚴格。上海金融學院應用數學系副教授沈春根對此可謂記憶猶新，2009年他到阿貢數學與計算機科學部（MCS）訪問學習。

　　“實驗室園區內一幢幢樓并不高，到處是實驗管道和高壓線，看上去還有些陰森，但是安全措施很到位，事故發生概率很低。”沈春根說，“而且，每個部門都設有門禁卡，即使是阿貢內部的人員也不能隨意出入不同的部門。”