危機四伏需要注意 看看這15個酷炫的美國實驗室吧

摘要：也許人們對實驗室的印象還停留在顯微鏡、培養(yǎng)皿、穿著整潔白大褂的怪博士上，而有些地方卻未必如此。今天小編要給大家介紹的就是美國大學(xué)里30個最炫酷的大學(xué)實驗室，上天入地，無所不包，完全顛覆人們對實驗室的刻板印象?？靵硪黄鹂纯窗桑?

也許人們對實驗室的印象還停留在顯微鏡、培養(yǎng)皿、穿著整潔白大褂的怪博士上，而有些地方卻未必如此。美國《大眾科學(xué)》雜志盤點的30個最炫酷的大學(xué)實驗室，上天入地，無所不包，完全顛覆人們對實驗室的刻板印象。

1.密蘇里科技大學(xué)：實驗煤礦

職業(yè)：工業(yè)拆除

學(xué)習(xí)內(nèi)容：完美地爆破

在這里，學(xué)生可以學(xué)習(xí)如何爆破建筑物，設(shè)計煙花，從石場壁上平滑地炸掉片石，在搖滾音樂會上燃放煙火，并為電影施放火焰特技。該課程的篩選過程嚴(yán)格程度可以與美國中央情報局媲美。考生必須提交一份詳盡的背景審查材料，非美國公民可能還要通過煙酒火器局審查。

密蘇里科技大學(xué)還設(shè)有炸藥工程的科學(xué)碩士學(xué)位，是美國該類別的首個正式課程。科學(xué)碩士的課程包括從聚能裝藥、能夠在金屬上切割或打孔小型精密炸彈，到軍事中的爆炸緩和技術(shù)，再到為了更好地采礦而改變地震。

電話：573-341-6406 網(wǎng)址：mining.mst.edu/research/depexpmine.html

2.喬治華盛頓大學(xué)：國家碰撞分析中心

職業(yè)：安全工程師

學(xué)習(xí)內(nèi)容：將一臺時速約96公里每小時的轎車撞向路邊設(shè)施

在國家碰撞分析中心，每個學(xué)習(xí)運輸安全研究生課程的學(xué)生將得到一輛汽車，以及一張拆卸說明書，教你如何將車子拆得支離破碎。然后，學(xué)生在計算機中重建車輛模型，并一次又一次地撞毀它。學(xué)生也協(xié)助進(jìn)行真正的碰撞測試。

該實驗室與汽車制造商以及運輸部合作，以確定汽車和路邊設(shè)施(如路燈桿，柵欄和標(biāo)志牌)的安全標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在的課程對準(zhǔn)的是高速公路最近面臨的一個問題：數(shù)量龐大的越野車，小型貨車和其他小型卡車。學(xué)生們試圖解答這個問題，公路柵欄這樣的路邊設(shè)施是否應(yīng)該隨著可能會撞向它們的車輛的大小而改變。

電話：703-726-3600 網(wǎng)址：www.ncac.gwu.edu

3.阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校：推進(jìn)研究中心

職業(yè)：火箭科學(xué)家

學(xué)習(xí)內(nèi)容：讓火箭飛得又快又遠(yuǎn)

每年，20名航空和機械工程專業(yè)的學(xué)生可以用8個月時間來設(shè)計，建造，和試飛火箭，到5280英尺的。飛行高度可達(dá)1609米。業(yè)余愛好者的火箭，飛行高度通常低于304米(并且需要獲得美國聯(lián)邦航空局的許可)?！凹僭O(shè)一個‘A'引擎只有‘B'引擎一半的能力，‘B'引擎只有‘C'引擎一半的能力，以此類推，”工程教授馬洛?莫澤(Marlow Moser)說。“你在公園看到的火箭就屬于‘A’和‘B’引擎。而我們的火箭是‘L’引擎?！?

去年的學(xué)生建造了約16公斤重，約2.6米長的碳纖維火箭，搭載有先進(jìn)的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)?；鸺摹氨清F”上裝有一個攝像頭和航空電子設(shè)備，來記錄火箭的飛行路徑和其他資料;在尾端，裝有溫度和壓力傳感器。學(xué)生可以拿火箭參與美國航天局贊助的學(xué)生火箭發(fā)射競爭，并提交一份報告給航天局的科學(xué)家和工程師，就像一個公司競標(biāo)一份合同一樣。雖然這次報告只是一個學(xué)術(shù)活動，一些火箭團(tuán)隊的校友留下來繼續(xù)為美國航天局工作。美國航天局的馬歇爾太空飛行中心和阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校就在一條街上。“在這里，學(xué)生整天玩火，擺弄炸藥，”莫澤說?！皼]有比這更好的了?！?

電話：256-824-7200 網(wǎng)址：prc.uah.edu

4.北肯塔基大學(xué)：巴頓實驗室

職業(yè)：地質(zhì)學(xué)家

學(xué)習(xí)內(nèi)容：在地球上研究火星的生存條件

如果你想進(jìn)入海柔?巴頓(Hazel Barton)的課程名單，并最后成為16個幸運的本科生之一。你最好喜歡狹窄空間、高空、黑暗、蝙蝠和被弄得臟兮兮——這一切僅僅是為了得到細(xì)菌。和其他學(xué)校整天擺弄顯微鏡和培養(yǎng)皿的微生物學(xué)專業(yè)不一樣，巴頓實驗室學(xué)生的學(xué)習(xí)場所在極端微生物茁壯成長的地方，那就是：洞穴。

大多數(shù)巴頓的學(xué)生在離家較近的洞穴，測量地下水污染和研究微生物及洞穴結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系。但是，在美國航天局的協(xié)助下，有一些學(xué)生隨著巴頓對這個星球上最長的石英巖洞穴進(jìn)行探索，這是一個罕見的16公里長，由粉紅色和琥珀色砂巖組成的迷宮，位于委內(nèi)瑞拉的洛力莫高原。研究人員認(rèn)為洞穴中盛產(chǎn)的微生物，可能為我們了解火星上生物的生活方式提供線索。大多數(shù)洞穴由石灰石形成，這是一種碳酸鹽巖。但洛力莫高原的巖石，主要成分是硅酸鹽，與火星上發(fā)現(xiàn)的巖石相同。該小組收集氮入氨出微生物和其他居住在洞穴壁上的奇怪生物?；氐綄嶒炇依铮瑢W(xué)生將在不同的條件下觀察細(xì)菌的行為，并收集信息，以協(xié)助美國航天局尋找外星生命的研究。

電話：859-572-1405 網(wǎng)址：cavescience.com

5.馬里蘭大學(xué)：太空系統(tǒng)實驗室

職業(yè)：宇航服設(shè)計師

學(xué)習(xí)內(nèi)容：在零重力環(huán)境中測試新型宇航服

學(xué)生穿上宇航服，在中性浮力水槽中對新一代宇航服或空間和深海機器人進(jìn)行低重力或零重力測試。馬里蘭大學(xué)15米直徑，36.7萬加侖的水槽是美國僅有的兩個之一，在大學(xué)里是僅有的一個。

畢業(yè)的學(xué)生們繼續(xù)相關(guān)的工作，為國際空間站和卡西尼和麥哲倫行星探測器等服務(wù)。

電話：301-405-7353 網(wǎng)址：ssl.umd.edu

6.科羅拉多州立大學(xué)：發(fā)動機和能量轉(zhuǎn)換實驗室

職業(yè)：機械工程師

學(xué)習(xí)內(nèi)容：制造一臺更有力和更清潔的2300馬力發(fā)動機

就像科羅拉多州立大學(xué)博士后薩欽?喬希(Sachin Joshi)所說的，沒有爬進(jìn)去過，你就不算真正見過發(fā)動機。在發(fā)動機和能量轉(zhuǎn)換實驗室，學(xué)生對兩層樓高的工業(yè)用發(fā)動機進(jìn)行改造。其中最大的一臺是2沖程，440馬力的燃燒發(fā)動機，通常用于壓縮并推動天然氣通過地下管道。在實驗室17年的歷史中，它單為這一類型的發(fā)動機開發(fā)的技術(shù)(包括現(xiàn)在普遍使用的燃油噴射系統(tǒng))實現(xiàn)的氮氧化物減排量，就等于高速公路上的1.20億臺現(xiàn)代汽車的排放量。

喬希和他的學(xué)生現(xiàn)正研究一臺17噸卡特彼勒天然氣發(fā)電機，可以提供足夠1200戶家庭的電力需求。公用事業(yè)要將一臺1.8兆瓦的機器接到城市電網(wǎng)上(節(jié)省在運輸途中消耗的能量)，所以他們需要清潔運行。卡特彼勒捐贈了一臺給發(fā)動機和能量轉(zhuǎn)換實驗室。該小組已建立了一個點火系統(tǒng)，將一束激光通過光纖纜送往光學(xué)火花塞。它的燃料燃燒效率比儲能型點火系統(tǒng)更高，而氮氧化物排放量較少。

電話：970-491-4793 網(wǎng)址：eecl.colostate.edu

7.德州理工大學(xué)：風(fēng)科學(xué)與工程研究中心

職業(yè)：大氣科學(xué)家

學(xué)習(xí)內(nèi)容：將木板猛擊到墻上以衡量颶風(fēng)的破壞

除了拋射物體外，風(fēng)科學(xué)與工程研究中心碎片撞擊測試實驗室的學(xué)生也親身投入到真正的龍卷風(fēng)和颶風(fēng)中。颶風(fēng)來襲之前，德州理工的學(xué)生在現(xiàn)場建立一個流動研究中心，進(jìn)行幾十項測量，包括風(fēng)速和風(fēng)暴眼的強度。他們的儀器是風(fēng)暴中唯一能保持完好無損的，現(xiàn)在風(fēng)科學(xué)與工程研究中心擁有唯一一份卡特里娜颶風(fēng)登陸時風(fēng)暴眼強度的完整記錄。

基于實驗室測試和風(fēng)暴期間及之后的災(zāi)難現(xiàn)場數(shù)據(jù)，該中心還建立了更準(zhǔn)確的龍卷風(fēng)技術(shù)測定方法，稱為增強的藤田級數(shù)(EnhancedF-Scale)。它反映了最近的發(fā)現(xiàn)，低速風(fēng)造成的破壞比之前預(yù)想的要大。當(dāng)學(xué)生不沉浸在毀滅性的颶風(fēng)中時，他們設(shè)想如何使風(fēng)力發(fā)電效率更高或設(shè)計能更好地抵御颶風(fēng)的房屋。

電話：806-742-3476 網(wǎng)址：m.innerlightcrystal.com/ weweb

8.康奈爾大學(xué)：游戲設(shè)計創(chuàng)意實驗室

職業(yè)：視頻游戲設(shè)計師

學(xué)習(xí)內(nèi)容：自己開發(fā)游戲

這是第一家開設(shè)游戲設(shè)計輔修課的常青藤高校，學(xué)生學(xué)習(xí)的課程包括“人工智能基礎(chǔ)”和“電腦動畫”。課程結(jié)束項目是：自己開發(fā)一款游戲。(學(xué)校提供的設(shè)計軟件將代碼寫作降到了最低限度。)每次課程都會舉辦一個向全校開放的視頻展。校友們接下來的工作，包括游戲大作，例如模擬人生和孢子。

電話：607-255-9188 網(wǎng)址：gdiac.cis.cornell.edu

9.加州大學(xué)默塞德：道森實驗室

職業(yè)：海洋生物學(xué)家

學(xué)習(xí)內(nèi)容：與水母共潛

今年道森實驗室的研究生和博士后的課程表有點像延長的春假，包括水肺潛水、浮潛和速劃，到諸如墨西哥灣、加州海岸和帛琉群島之類的海域。但他們的工作卻非同小可，試圖解開進(jìn)化生物學(xué)家邁克爾?道森(MichaelDawson)稱之為“海洋的黑暗能量”的奧秘。該實驗室就是以這位科學(xué)家命名的。

道森和他的門生們希望能解開世界海洋的一個最令人費解的問題：他們的能量是從哪里來的。海洋混合，是湍流和海流重新分配熱量，使氮、碳和其他元素從一個水體到另一個水體的過程。但是，科學(xué)家們已經(jīng)完成的計算，與海洋混合的程度相比較，發(fā)現(xiàn)海洋一定還從一些不明來源獲得了額外的能量。

一個可能的來源是水母。在群體里，小動物的動作也有可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。帛琉群島的水母湖，約15,000年前被隔開的一個4.85公頃的內(nèi)陸海，現(xiàn)在是百萬計的水母群的棲息地，這里是檢驗該理論的完美實驗室。如果動物在這里造成的湍流具有足夠強的混合效果，那么在海洋中有可能發(fā)揮了同等效力。去年，道森的團(tuán)隊和加州理工學(xué)院的合作者，由美國國家科學(xué)基金會資助，首次提出了水母群湍流和海洋能源之間的聯(lián)系。每月，學(xué)生花費6至10小時在水中，在水母群每日兩次的跨湖遷移之時，游弋在近旁，測量微小漩渦的速度。它是世界上少數(shù)幾個研究人員可以如此接近整群水母的區(qū)域之一。

電話：209-228-4056 網(wǎng)址：mnd.ucmerced.edu

10.卡耐基梅隆大學(xué)：機器人研究所

職業(yè)：機器人設(shè)計師

學(xué)習(xí)內(nèi)容：建構(gòu)自動的多功能運動型車(SUV)

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)是機器人學(xué)的麥加圣地，這里29年來一直是機器人制造商的大本營。這是第一所授予機器人博士學(xué)位的大學(xué)，它現(xiàn)在為本科生提供了一門輔修課，裝配水上行走迷你機器人或制造自動SUV參加DARPA城市挑戰(zhàn)賽，去年卡耐基梅隆大學(xué)一舉奪魁。

電話：412-268-3818 網(wǎng)址：ri.cmu.edu

11.佛羅里達(dá)州新學(xué)院：秘魯亞馬遜田野課程

職業(yè)：雨林生物學(xué)家

學(xué)習(xí)內(nèi)容：在45米高的書上追蹤珍稀動物

觀察樹懶的睡眠聽起來是件無趣的差事，但在熱帶雨林的20層樓高空做這件事“將改變你的生活”，新研究生和生物學(xué)家布賴森?沃林(BrysonVoirin)說。世界上一半以上的陸地物種生活在樹上，其中許多從來沒有接觸地面。

不幸的是，大多數(shù)科學(xué)家從來沒有離開地面，樹冠攀爬的先驅(qū)和生態(tài)學(xué)家梅格?洛曼(MegLowman)說，這也就解釋了為什么科學(xué)家已經(jīng)有記錄在案的林冠不到2%%u3002佛羅里達(dá)州新學(xué)院的學(xué)生從大學(xué)一年級就開始攀爬薩拉索塔的亞熱帶樹木。學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行生物多樣性調(diào)查或放射性標(biāo)記動物。沃林，本科時曾在巴拿馬追蹤樹懶，現(xiàn)在為馬克斯普朗克鳥類研究所收集數(shù)據(jù)，有助于解開人類睡眠的奧秘。

電話：941-487-4547 網(wǎng)址：www.faculty.ncf.edu/lowman

12.麻省理工學(xué)院：玩具實驗室

職業(yè)：玩具設(shè)計師

學(xué)習(xí)內(nèi)容：制造玩具并供孩子們試玩

你覺得大學(xué)是個游樂場么?——它的確是，如果你有幸成為麻省理工學(xué)院最熱門的新生選修課程的90名幸運生之一。每年春天，15個6人團(tuán)隊拿到一個主題并750美元，設(shè)計和制造玩具或游戲的原型。過去的發(fā)明包括一個輪子的電動滑板和未來派的標(biāo)簽游戲。

成型車間可供學(xué)生任意使用，創(chuàng)造幾乎任何東西。一天結(jié)束時，試玩決定成敗。整個學(xué)期，團(tuán)隊都要提交原型以供孩子們試玩，他們的反應(yīng)比任何成績都能說明事情?！拔颐靼琢艘稽c，”高年級的邁克爾?斯尼夫利(MichaelSnively)，其課程經(jīng)驗讓他獲得了夏季在孩之寶的短時工作機會?！澳阌肋h(yuǎn)無法預(yù)測孩子會用你的玩具做什么?！?

電話：617-823-6016 網(wǎng)址：web.mit.edu/sp.778/www/pages/toylab.html

13.佛羅里達(dá)大學(xué)：雷電研究實驗室

職業(yè)：建造抗雷擊對象

學(xué)習(xí)內(nèi)容：捕捉百萬伏的雷電

整個夏天，有風(fēng)暴經(jīng)過時，雷電實驗室的研究人員和學(xué)生24小時全天候工作，以觸發(fā)雷電。一條細(xì)導(dǎo)線連接到火箭上作為一個導(dǎo)火索，誘發(fā)雷電通過所謂的等離子體通道到達(dá)接地的金屬發(fā)射臺。該實驗室的傳感器網(wǎng)絡(luò)幫助解決有關(guān)雷電的奧秘：例如每次雷擊的獨特電磁場的成因，或者一次直擊將如何影響地下電纜。但觸發(fā)雷電并不像想象的那么容易。實驗室共同主任弗拉基米爾?拉科夫(VladimirRakov)說，每個夏天，如果學(xué)生們能觸發(fā)40次雷擊就算幸運的了，而其中多次觸發(fā)成功可能是在同一風(fēng)暴期間。五年前，雷電實驗室的學(xué)生們協(xié)助作出了10年間的最大發(fā)現(xiàn)之一：大多數(shù)雷電都釋放出X射線。今天，學(xué)生們?nèi)栽谠噲D弄清楚其成因，通過建立新的X射線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

電話：352-846-3949 網(wǎng)址：www.lightning.ece.ufl.edu

14.蒙大拿州立大學(xué)：零下科學(xué)與工程實驗室

職業(yè)：南極探險家

學(xué)習(xí)內(nèi)容：在25萬年的冰芯中尋找生命

今年秋季，學(xué)生將進(jìn)入零下27攝氏度的實驗室，對深凍的物體進(jìn)行研究。其中一個項目，是觀察南極3.2公里之下取出的25萬年之久的冰芯中的生命。其他的研究項目包括：冬季保持道路無冰的最佳方式;雪的移動過程，以更好地預(yù)測雪崩。

電話：406-994-2111 網(wǎng)址：www.coe.montana.edu/ce/subzero

15.斯坦福大學(xué)：斯坦福線性加速器中心國家加速器實驗室

職業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)家

學(xué)習(xí)內(nèi)容：使用強X射線捕獲分子的三維圖像

每年夏季，本科生加入到諾貝爾獎獲獎科學(xué)家的工作中來，將電子送到世界上最長的線性加速器中，以接近10.8億公里的時速，產(chǎn)生超強的X射線。這些X射線束被用來創(chuàng)建單個分子的三維圖像。

電話：650-926-3300 網(wǎng)址：slac.stanford.edu

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