偉大的科學(xué)從這里誕生:2013美國最有趣的大學(xué)實(shí)驗室
來(lái)源：中國科技網(wǎng)-科技日報作者：劉霞2013年10月01日 01:08
[導讀] 提起大學(xué)實(shí)驗室，浮現在我們腦海中的是什么呢？白大褂、小白鼠、培養皿、量杯……這些都是老黃歷了。美國《大眾科學(xué)》網(wǎng)站近日為我們遴選了2013年美國最炫最潮的十大大學(xué)實(shí)驗室，看后會(huì )讓我們將上述刻板印象直接扔到爪哇國。
原標題：偉大的科學(xué)從這里誕生[組圖]
——2013年美國最有趣的大學(xué)實(shí)驗室
當我們對大學(xué)的科研水平進(jìn)行綜合考量時(shí)，科學(xué)家們開(kāi)啟緊張冒險旅程的實(shí)驗室絕對不容忽視。提起大學(xué)實(shí)驗室，浮現在我們腦海中的是什么呢？白大褂、小白鼠、培養皿、量杯……這些都是老黃歷了。美國《大眾科學(xué)》網(wǎng)站近日為我們遴選了2013年美國最炫最潮的十大大學(xué)實(shí)驗室，看后會(huì )讓我們將上述刻板印象直接扔到爪哇國。
這些實(shí)驗室千奇百怪，各有千秋。有的實(shí)驗室能讓你監測暴風(fēng)雨，刺激程度堪比美國“現代文明之父”本杰明·富蘭克林收集閃電；有的實(shí)驗室讓你有機會(huì )建造火星探測器，或許會(huì )成就你在人類(lèi)航天史上留下自己名字的理想；也有實(shí)驗室能讓大膽人士研究尸體的腐爛過(guò)程，過(guò)過(guò)福爾摩斯的癮。
冰立方中微子天文臺
冰立方中微子天文臺
學(xué)校：威斯康星大學(xué)麥迪遜分校
每天，位于美國亞孟森-斯科特南極站冰面下的冰立方中微子天文臺都會(huì )在朝霞中迎接破曉的到來(lái)，這里是科學(xué)家們處理冰下傳感器數據的地方。冰立方天文臺是同類(lèi)天文臺中最大的一座，它的使命是搜尋幾乎可以穿透所有物質(zhì)的神秘亞原子微?！小坝钪嫘攀埂泵雷u(yù)的中微子。通過(guò)追蹤中微子的“倩影”，冰立方天文臺將會(huì )揭示隱藏在極端天文事件背后的物理細節，同時(shí)發(fā)現暗物質(zhì)和暗能量存在的證據。
中微子是一種質(zhì)量幾乎為零的粒子，很少同其他物質(zhì)“往來(lái)”。每秒鐘都有數萬(wàn)億個(gè)中微子穿過(guò)地球，它們攜帶的信息可能有助于科學(xué)家們揭示超新星的物理學(xué)原理以及高能宇宙射線(xiàn)的源頭。因為行蹤飄忽不定的中微子發(fā)出的信號非常微弱而且罕見(jiàn)，所以，科學(xué)家們必須在南極冰層內埋藏數個(gè)垂直排列的探測器，以便阻止宇宙射線(xiàn)和太陽(yáng)發(fā)出的中子。冰立方黑暗的地下裝置內干凈的冰使得探測器能夠“看到”中微子接觸冰內原子后出現的微弱藍光。
每年，會(huì )有數十名來(lái)自威斯康星大學(xué)麥迪遜分校（或者其40到50個(gè)國際合作機構之一）的本科生前往冰立方中微子天文臺進(jìn)行科學(xué)研究。對于大多數人來(lái)說(shuō)，他們的工作就是監測歐洲和美國科考站內的探測器發(fā)出的信號。但是，對于少數幸運兒來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)一次前往南極的科學(xué)旅行。通過(guò)體能測試之后，學(xué)生們就展開(kāi)了一場(chǎng)為期72個(gè)小時(shí)的旅程。他們首先會(huì )在新西蘭短暫停歇一下，接著(zhù)前往南極洲的麥克默多研究站，再飛往南極科考站。如果資金獲得批轉，威斯康星大學(xué)麥迪遜分?？梢耘汕?名學(xué)生，在南極度過(guò)長(cháng)達3周的暑期科考時(shí)光。
一旦學(xué)生們適應冰立方中微子天文臺9000英尺的高海拔，他們就會(huì )開(kāi)始潛心監測中微子探測器發(fā)出的信號，同時(shí)直面零下20零下30攝氏度左右的寒冷。這項研究或許并非那么舒適愜意，而且，要監控的目標對象也非常非常微小，但學(xué)生們獲得的結果將有助于解決宇宙中最大的問(wèn)題。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：粒子物理學(xué)家、太陽(yáng)物理學(xué)家、電子工程師等。
法醫鑒定人類(lèi)學(xué)研究中心
法醫鑒定人類(lèi)學(xué)研究中心
學(xué)校：田納西大學(xué)
風(fēng)靡一時(shí)的美國系列電視劇集《犯罪現場(chǎng)》（《CSI》）第14季即將強勢開(kāi)播，這部曾入選2002年美國“十大最佳電視影集”的電視劇可謂集三千寵愛(ài)于一身，劇中人物利用高科技進(jìn)行尸檢的破案手段給人留下了深刻印象。尤其是在《拉斯維加斯》篇前幾季里，女人類(lèi)學(xué)家根據尸體的腐爛程度調查、毛發(fā)鑒定、血液顯形等讓罪犯現形的情節更是讓人嘆為觀(guān)止。
在《CSI》這部以真人真事改編的電視劇中，在《拉斯維加斯》篇里的人物和情節當然也并非全然虛構，活生生的現實(shí)原型就是田納西法醫人類(lèi)學(xué)研究中心的法醫人類(lèi)學(xué)家們。
美國田納西州諾克斯維爾市有一處3英畝的森林覆蓋的懸崖峭壁，這里可以俯瞰整個(gè)田納西河。每學(xué)期，大約75名大學(xué)生會(huì )協(xié)助田納西大學(xué)的法醫鑒定人類(lèi)學(xué)教授達沃尼·伍爾夫·斯特德曼在這里處理尸體。斯特德曼主要鉆研尸體腐爛的各種方式。
學(xué)生們會(huì )幫助斯特德曼教授監測100具捐贈的尸體在不同腐爛階段的情況。他們或許也會(huì )研究包括綠頭蒼蠅等在內的食肉動(dòng)物群的生命循環(huán)以指出尸體的死亡時(shí)間；他們也會(huì )從這些尸體中提取出DNA并測試死者是否有中毒跡象，偵查人員可以利用這些結果來(lái)確定謀殺案中死者的身份以及是否存在毒藥。有時(shí)候，學(xué)生們甚至在執法機構的要求下，幫助斯特德曼教授重現犯罪現場(chǎng)。
一旦尸體上的大部分肉已經(jīng)被昆蟲(chóng)蠶食，學(xué)生們就會(huì )將尸體剩下的部分運回實(shí)驗室。隨后，他們戴上手套和清潔設備，開(kāi)始鑒定骨頭、骨架和病理學(xué)以及尸體遭受了何種類(lèi)型的損傷。最后，他們會(huì )將骨架移到該大學(xué)日益增多的尸體收藏室中。目前，該大學(xué)已經(jīng)收集了1000具尸體。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：法醫病理學(xué)家、法醫科學(xué)家、法醫人類(lèi)學(xué)家等。
紡織品保護中心
紡織品研究中心
學(xué)校：北卡羅萊納州立大學(xué)
羅杰·巴克的紡織品實(shí)驗室內最重要的老師是人體模型。巴克使用三類(lèi)模型來(lái)再現真實(shí)世界的環(huán)境，從而研究紡織品對極端環(huán)境如何反應。第一種模型是燃燒假人。燃燒假人可以耐受模擬發(fā)生火災的建筑物環(huán)境，它有122個(gè)熱傳感器，可以記錄熱流動(dòng)，與此同時(shí)，巴克也會(huì )使用8個(gè)丙烷氣體燃燒彈來(lái)測試這些燃燒假人的反應。第二種模型是目前還處于研發(fā)階段的高頻電磁曝露報警儀RadMan，其擁有的傳感器可以記錄下模擬的森林大火產(chǎn)生的輻射熱。另外一種還未命名的人體模型也擁有熱傳感器、關(guān)節以及100多個(gè)汗孔，巴克可以借用這一法寶來(lái)測試制服和戶(hù)外服裝的性能。
每年，大約有10名北卡羅萊納州立大學(xué)的本科生會(huì )參與到巴克的多個(gè)研究項目中來(lái)。例如，2012年，一群學(xué)生對混合有殺蟲(chóng)劑（以防止蚊蟲(chóng)）的軍裝進(jìn)行了測試，以確保軍裝上的化學(xué)物質(zhì)不超過(guò)環(huán)保部設定的限制指標。學(xué)生們也會(huì )假扮人體模型：一群學(xué)生全身上下涂滿(mǎn)了治療皮膚病的冬綠油，以確保安全的服裝不會(huì )讓化學(xué)武器的攻擊得逞。研究助理教授布萊恩·奧蒙德表示，學(xué)生們唯一不能做的工作是在爆破室充當燃燒假人。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：材料工程師、運動(dòng)服設計師等。
國立風(fēng)力研究所
國立風(fēng)力研究所
學(xué)校：得克薩斯理工大學(xué)
得克薩斯理工大學(xué)的學(xué)生們正試圖防御颶風(fēng)、龍卷風(fēng)以及其他危險風(fēng)暴帶來(lái)的破壞。通過(guò)研究極端風(fēng)暴如何形成、如何演化以及它們會(huì )造成什么樣的破壞，工程師們能設計出更好的房屋結構來(lái)對抗它們。
在國立風(fēng)力研究中心的碎片撞擊實(shí)驗室內，研究團隊使用一種特制的高抗沖槍?zhuān)ㄗ畛Ｒ?jiàn)的風(fēng)暴射彈）來(lái)朝著(zhù)磚壁、避難所、保險柜射擊以證明這些目標材質(zhì)和設計的強度。其他研究團隊則競相在颶風(fēng)有可能會(huì )登陸的各地布置傳感器，以便收集與風(fēng)速、濕度等有關(guān)的數據。
今年，2名研究生甚至參與了聯(lián)邦緊急管理局資助的研究項目，對這些暴風(fēng)雨避險處在今年5月份龍卷風(fēng)襲擊俄克拉何馬州時(shí)的表現進(jìn)行評估。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：結構工程師、大氣科學(xué)家等。
野生動(dòng)物生態(tài)學(xué)與自然環(huán)境保護
野生動(dòng)物生態(tài)學(xué)與自然環(huán)境保護
學(xué)校：佛羅里達大學(xué)
每年暑假，當野生動(dòng)物生態(tài)學(xué)教授羅伯特·康納利的學(xué)生前往非洲南部的內陸國斯威士蘭進(jìn)行科研考察時(shí)，他都會(huì )給他們列出一長(cháng)串野外生存指南“小貼士”，其中包括：時(shí)刻提防狒狒、不要感染瘧疾、不要在河邊漂流等，因為這個(gè)國家盛產(chǎn)河馬、鱷魚(yú)以及血吸蟲(chóng)。經(jīng)過(guò)這些知識洗腦后，佛羅里達大學(xué)的15名學(xué)生會(huì )前往該地進(jìn)行為期1個(gè)月的生態(tài)學(xué)和自然環(huán)境保護領(lǐng)域的考察。在學(xué)生們進(jìn)行田間試驗期間，他們會(huì )使用無(wú)線(xiàn)電手機接收埃及夜凹臉蝙蝠發(fā)出的信號或收集長(cháng)頸鹿的排泄物用于遺傳分析。
當然，這些學(xué)生也可能在馬洛洛特加自然保護區薄霧迷蒙的山脈里搜尋黑尾牛羚；或者在一望無(wú)際的大草原上研究黑斑羚和斑馬。作為課程的一部分，他們還會(huì )進(jìn)行夜間駕駛比賽，搜尋非洲夜猴并前往南非附近的克魯格國家公園進(jìn)行實(shí)地考察。
康納利也非常了解學(xué)生們的渴求，他會(huì )刻意有選擇性地讓部分希望在森林中度過(guò)更多時(shí)間的學(xué)生在他們位于斯威士蘭的臨時(shí)駐扎地待上幾天。該駐扎地由佛羅里達大學(xué)的研究生和來(lái)自非政府組織非洲之外（All Out Africa）的成員管理?？导{利說(shuō)：“佛羅里達大學(xué)的所有學(xué)生都可以申請，除了需要選修一門(mén)生態(tài)學(xué)課程增加基礎知識外，沒(méi)有任何其他要求，我希望學(xué)生們對野生動(dòng)物保護始終懷抱激情而且愿意孜孜不倦地學(xué)習?！?/p>
學(xué)生們未來(lái)的職業(yè)選擇：野生動(dòng)物生態(tài)學(xué)家、公園生物學(xué)家等。
能源材料研究與測試中心
能源材料研究與測試中心
學(xué)校：新墨西哥技術(shù)大學(xué)
范·羅梅羅的學(xué)生并不想成為容易獲得巨大財富和聲望的醫生或者律師，他們想把東西炸成碎片再進(jìn)行研究來(lái)謀生。羅梅羅是新墨西哥技術(shù)大學(xué)負責研究和經(jīng)濟發(fā)展的副校長(cháng)。當他的學(xué)生們引爆任何爆炸物，無(wú)論是C4塑膠炸藥還是三硝基甲苯（TNT）時(shí)，他的同事都會(huì )在旁邊監督學(xué)生的“一舉一動(dòng)”。
去年春天，大一新生們首先在學(xué)校新建的交互式實(shí)驗室進(jìn)行了實(shí)驗，這個(gè)大小為1220平方英尺的實(shí)驗室內配備了三星的平板電腦—用于學(xué)生們之間分享項目設計以及一臺3D打印機。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：核武器研究專(zhuān)家、施工爆破工、國土安全承包商等。
噴氣推進(jìn)實(shí)驗室
噴氣推進(jìn)實(shí)驗室
學(xué)校：加州理工學(xué)院
今年夏天，加州理工學(xué)院的噴氣推進(jìn)實(shí)驗室將迎接來(lái)自全國各地大約450名本科生，進(jìn)行為期10周的實(shí)習。在這個(gè)實(shí)驗室內，學(xué)生們能夠進(jìn)行行星科學(xué)、天體物理學(xué)、太空生物學(xué)以及機器人等方面的研究。
此前，在此實(shí)習的學(xué)生們所做出的科學(xué)貢獻包括：幫助研制好奇號火星探測器上的設備；分析開(kāi)普勒宇宙飛船（其目前正在搜尋有潛力適合人類(lèi)居住的系外行星）傳回的數據；研究在地球極端環(huán)境下生活的生物以便了解生命如何在宇宙中生存等等。噴氣推進(jìn)實(shí)驗室的高校主管艾德里安·龐塞表示，這些實(shí)習生們“徜徉在人類(lèi)知識領(lǐng)域的前沿陣地”。一旦他們畢業(yè)，大約100名曾經(jīng)在噴氣推進(jìn)實(shí)驗室實(shí)習過(guò)的學(xué)生會(huì )選擇永遠留在這個(gè)實(shí)驗室工作。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：天體生物學(xué)家、天體物理學(xué)家、工程師、計算機科學(xué)家等。
丹佛自然科學(xué)博物館
丹佛自然科學(xué)博物館
學(xué)校：科羅拉多州立大學(xué)和科羅拉多學(xué)院
猶他州南部的“罪惡之地”以其崎嶇不平而“臭名昭著(zhù)”，沙巖峭壁和峽谷組成的迷宮將這里的夏天變成一座“火爐”，但情況也并非總是如此。
其實(shí)，早在7500萬(wàn)年前的白堊紀晚期，這里是一個(gè)巨大的海岸綠林，類(lèi)似于今天的墨西哥灣岸區，里面蛙聲陣陣、蜥蜴和暴龍四處橫行。當這些動(dòng)物死亡之后，它們的尸體會(huì )變成沉渣，沉積在河底深處，這就使得猶他州南部一躍成為美國最豐富的化石層所在地。
每年，丹佛自然科學(xué)博物館的脊椎動(dòng)物古生物學(xué)者約瑟夫·塞蒂奇都會(huì )帶領(lǐng)學(xué)生們前往該地搜尋化石，與遠足野營(yíng)的旅程相比，這一旅程更加艱難但也更有趣味。學(xué)生們扛著(zhù)鋤頭、手持斧頭、拿著(zhù)天然氣動(dòng)力的切石鋸，挺進(jìn)猶他州大階梯艾斯可蘭特國家紀念區的凱佩羅維茲（Kaiparowits）組地層的深處。
該處海拔800英尺，人跡罕至，到處都是沙子和泥巖。塞蒂奇表示：“這地方就像小行星上的‘失樂(lè )園’。在科考中，學(xué)生們會(huì )行進(jìn)7英里挖大坑，接著(zhù)，繼續前行，到達窮鄉僻壤處，找出那些新的、還未被開(kāi)發(fā)的處女之地。有些挖掘點(diǎn)非常便宜，以至于工具都必須由直升飛機運送到。不過(guò)，正是在這些人跡罕至之處，學(xué)生們找到了豌豆大的蜥蜴骨架以及鴨嘴龍的骨架。
大多數本科生都會(huì )在這個(gè)地方停留幾周，也有學(xué)生將自己的研究情況擴展成一篇研究論文。持續時(shí)間長(cháng)達1個(gè)月甚至2個(gè)月的實(shí)習計劃正在研究擬訂中。塞蒂奇表示：“學(xué)生們已經(jīng)成為這些項目得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵，是主要的研究生力軍?！?/p>
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：古生物學(xué)家、地理學(xué)家、博物館館長(cháng)
爆破工程研究中心
爆破工程研究中心
學(xué)校：密蘇里科學(xué)技術(shù)大學(xué)
參與保羅·沃思尼爆破項目的學(xué)生們有一門(mén)新課程需要學(xué)習：制造煙花。他們將易燃燒的化學(xué)物質(zhì)磨碎并將其同專(zhuān)業(yè)級的煙花混合在一起，最終制造出一款高達五英尺的煙花炮并點(diǎn)燃它。學(xué)生們也能修習商業(yè)煙花和煙火制造方面的課程，從而學(xué)會(huì )設計、制造煙花并在重大節假日進(jìn)行煙花表演。
學(xué)生們未來(lái)的職業(yè)選擇：煙花制造師、動(dòng)畫(huà)設計師、爆破專(zhuān)家等。
巴頓實(shí)驗室
巴頓實(shí)驗室
學(xué)校：阿克倫大學(xué)
只有那些最堅強最腳踏實(shí)地的本科生才能進(jìn)入海茲·巴頓的實(shí)驗室進(jìn)行研究，這是一項非常大的榮譽(yù)。巴頓研究洞穴微生物，學(xué)生們常常會(huì )在巴西的洞穴里進(jìn)行科學(xué)研究。前往巴西的洞穴并非易事，他們必須穿上特制的防止蛇蟲(chóng)叮咬的靴子并且一路披靳斬棘穿越亞馬遜叢林才能進(jìn)入這些洞穴。通過(guò)對生活在洞穴中的巖石樣本和微生物（這些微生物或許以巖石上的鐵為生）進(jìn)行分析，學(xué)生們會(huì )知道如何更好地預測污水池和洞穴的信息。巴頓和她的學(xué)生們也會(huì )研究不同的微生物物種之間的競爭，這樣的研究有助于他們研制出新型抗體。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：微生物學(xué)家、地球化學(xué)專(zhuān)家、太空生物學(xué)家等。 (記者 劉霞 綜合外電)
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