伯克利实验室屡获诺奖、引领世界的秘密是什么

堆砌全国资源、调用海量资金、掌握最高优先级别以完成单一科研目标，这种做法无关国家、无关意识形态，一旦成功便是颠覆性的。

近日，我们在《奥本海默背后真正的大佬：欧内斯特·劳伦斯，和他的“大科学”遗产》一文中讲述了辐射实验室的开创者欧内斯特·劳伦斯如何倾全美之力推动了核能源的应用，不仅在二战战局中占得决定性的优势，也让美国能源工业领跑世界数十年，长期掌握先手。

战后的劳伦斯伯克利国家实验室不仅在能源领域持续开花结果，也在化学、生物、计算机科学等数个领域展开基础科研探索，连续斩获诺贝尔奖16次，国家级奖项不尽其数。劳伦斯伯克利国家实验室何以持续走在世界前沿近100年，而这其中又有什么我们可以借鉴的秘密？

在和平时代更名为劳伦斯伯克利国家实验室（以下简称伯克利实验室）的辐射实验室致力于将最前沿的科学解决方案带给世界。如今，伯克利实验室的研究有四个主要主题：发现科学、清洁能源、健康地球和生态系统，以及未来科学，延续了其建立时的初衷。

实验室的22个科学部门分为六个研究领域：计算科学、物理科学、地球与环境科学、生物科学、能源科学和能源技术。这大体延续了其在二战前后留下的基底。

劳伦斯始终认为，最好的科学研究是通过具有不同专业领域专业知识的个人团队共同完成的，实验室过去是这么运作的，至今也仍然视此为指导原则。

伯克利实验室的科学家在物理学和化学领域赢得了十六个诺贝尔奖，其中包括开发出了CRISPR技术并创办数家biotech公司的珍妮弗·杜德娜。每位诺贝尔奖得主在实验室校园内都有一条以其名字命名的街道。其中，有二十三名伯克利实验室员工为联合国政府间气候变化专门委员会的报告做出了贡献，该委员会获得了诺贝尔和平奖。

十五名实验室科学家还获得了国家科学奖章，其中一名获得了国家技术和创新奖。八十二名伯克利实验室研究人员被选为国家科学院或国家工程院的成员。根据自然指数显示，伯克利实验室在物理科学和化学领域是全球任何单一政府实验室发表研究成果的影响最大的。使用相同的度量标准，实验室在地球和环境科学领域的排名为第二名。

伯克利实验室的许多研究影响都建立在其独特的研究设施基础之上。

实验室共管理五个国家科研设施中心，这些设施是由美国能源部科学办公室运营的28个设施网络中的一部分。这些设施以及操作它们的科学家和工程师的专业知识均可供来自大学、工业界和政府实验室的1.4万名研究人员使用。我们以其中三个为例，一窥其规模。

每年约有来自全球大学、工业界和政府实验室的约2000名研究人员在ALS进行实验。ALS上进行的实验在近40个光束线上进行，每年可以同时运行5000个小时，在各种领域中产生近1000篇科学论文。任何合格的研究人员都可以申请使用ALS的光束线，同行评审则决定了诸多申请中谁可以通过。

如果用户的研究是非专有的（即用户计划在公开文献中发布研究成果），则不收取光束使用时间费用。大约16%的用户来自美国以外的地区。

JGI通过为研究界提供最新一代的基因组测序和分析能力，推进基因组学研究。研究所拥有超过250名科学家和技术人员，以支持每年使用其设施的2180名科学用户的课题。该设施在2022财年测序了658万亿个碱基对，这一产出现在每两年翻一番。

JGI的研究分为七个项目。

JGI为用户提供免费访问高通量基因组以及数据分析。研究人员可以向七个项目之一提交提案，所有提案都会经过科学评审，以及其对DOE研究任务的相关性。如果提案获得批准，JGI将为用户提供一些标准的测序、合成和代谢产物。

分子铸造厂的用户可以免费获得仪器、技术和合作者，用于面向公众领域的纳米科学研究。用户项目的提案需要证明其有潜力促进研究所内七个相互协同的分设施中科学家之间的跨学科合作，包括材料科学、物理学、电气工程、环境工程、生物学和化学等领域。

伯克利实验室相当比例的研究是由来自多个学科和多个机构的研究人员一起作为一个大团队完成的，而这些大型研究项目的发起者通常为这些国家级实验室的拥有者--美国能源部。

联合生物能源研究所（JBEI）。 JBEI的使命是建立所需的科学知识和新技术，以将生物能源作物中可利用的最大量碳转化为生物燃料和生物产品。 JBEI是四个美国能源部（DOE）生物能源研究中心（BRCs）之一。 2023年，美国能源部宣布承诺投入5.9亿美元支持BRC在未来五年的发展。伯克利实验室是主要合作伙伴，创始合作伙伴还包括奥克里奇国家实验室（ORNL）和国家可再生能源实验室（NREL）。

全国水创新联盟（NAWI）。 NAWI旨在通过分散、适合用途的处理，为美国经济提供负担得起、高效节能和抗灾性的水供应。 NAWI主要得到美国能源部能源效率和可再生能源办公室的支持，与加利福尼亚州水资源部、加利福尼亚州水资源控制委员会合作伙伴。伯克利实验室是主要合作伙伴，创始合作伙伴同样包括奥克里奇国家实验室（ORNL）和国家可再生能源实验室（NREL）。

液体阳光联盟（LiSA）。LiSA致力于建立新的科学原则，并通过这些原则来共同设计可以从阳光、水、二氧化碳和氮中高效选择地产生液体燃料的耦合微环境。 LiSA的主要合作伙伴是加利福尼亚理工学院，伯克利实验室是主要合作伙伴。

能源储存研究联合中心（JCESR）。JCESR的使命是为电极、电解质和界面提供变革性的新概念和材料，这些材料将为交通和电网的多样化高性能下一代电池提供能量。 阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）领导JCESR项目，伯克利实验室在其中是主要合作伙伴。

和所有完善的科研院所一致，伯克利实验室也拥有一个极具规模和话语权的知识产权办公室。

伯克利实验室的知识产权办公室（Intellectual Property Office）是创新和技术转移的重要枢纽。其在保护、管理和商业化劳伦斯伯克利国家实验室内产生的知识产权方面发挥着关键作用。办公室主要为科学家-创业者提供人脉资源、I-Corps培训、项目推介培训与实践机会，以及资金信息和各类材料。

相比较于其他院校的专利办公室，伯克利实验室的侧重点更多的放在了为科学家提供各类项目申请的培训与辅助。

作为劳伦斯伯克利国家实验室新成立的一个创业扶持项目，以劳伦斯的回旋加速器来命名再合适不过。

该项目旨在支持创业科学家在推进具有全球影响潜力的技术项目方面发挥作用。该部门的主要项目是一个奖学金计划，支持创业科学家和工程师在开发具有商业可行性的技术产品时提供支持。

自2015年成立以来，通过与非营利组织Activate.org合作，回旋加速器之路已帮助70多名伯克利实验室的科学家走向市场，他们创立的组织已经筹集了超过10亿美元的资金，雇佣了超过900名员工，并在多个行业推出了新产品。

Lab Embedded Entrepreneurship Program 是美国能源部下的创业扶持项目。该项目通过全国范围的招募，吸引清洁能源领域最优秀的人才，并提供为期两年的资助奖学金助力他们将新兴技术推向市场。

早期创业企业将嵌入到四个国家实验室中的一个，包括伯克利实验室以及前文提到的NREL、ANL、ORNL。四个实验室的科学家将对项目进行指导。LEEP还提供本地、区域和全国生态系统支持，包括商业创业培训，以消除早期清洁技术创业企业通常会面临的问题与障碍。

从劳伦斯向时任UC校长手中批下第一个实验室到今天，伯克利实验室的研究没有一刻是离开产业应用的。或许短期不能，或许最终会失败，但研究立项的初衷便是为了施加于造福于全人类福祉的可应用场景。我相信劳伦斯是这么认定的，早期资助他的企业家是这么认定的，前赴后继在实验室的科学家们也是这么认定的。