中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：美國(guó)在新材料研究領(lǐng)域科研機(jī)構(gòu)一共有200所科研機(jī)構(gòu)，包括17個(gè)科研實(shí)力全球名列前茅的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，13個(gè)頂尖科技研發(fā)公司實(shí)驗(yàn)室，而高校實(shí)驗(yàn)室則高達(dá)180所
美國(guó)這個(gè)200多年歷史的國(guó)家，962.9萬(wàn)平方公里的土地上滋養(yǎng)著朝氣蓬勃的萬(wàn)物。本期理財(cái)周報(bào)的新材料“藏寶圖”再次在這片土地上打開，尋覓著引人向往的實(shí)驗(yàn)室。
據(jù)理財(cái)周報(bào)記者統(tǒng)計(jì)，美國(guó)在新材料研究領(lǐng)域科研機(jī)構(gòu)一共有210所科研機(jī)構(gòu)，主要有橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、埃姆斯實(shí)驗(yàn)室等17個(gè)科研實(shí)力全球名列前茅的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，以及杜邦、波音、IBM等13個(gè)頂尖科技研發(fā)公司實(shí)驗(yàn)室，而涉足新材料研究的主力——高校實(shí)驗(yàn)室如麻省理工大學(xué)、哈佛大學(xué)等則高達(dá)180所。
高校實(shí)驗(yàn)室：東西部強(qiáng)，中部南部弱
根據(jù)理財(cái)周報(bào)前五期的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在高分子材料研究領(lǐng)域?qū)嵙ο鄬?duì)雄厚的高校有50家，進(jìn)行高端金屬材料研究的大學(xué)主要有21家，從事納米材料研究比較知名的學(xué)院有10家，生物材料研究方面知名的高校有13家，無(wú)機(jī)非金屬方面主要的研究大學(xué)有15家，而在復(fù)合材料領(lǐng)域研究起步較早、較為系統(tǒng)的高等院校則有71家。
從區(qū)域上來(lái)看，美國(guó)的新英格蘭地區(qū)和大西洋(600558,股吧)沿岸地區(qū)是大學(xué)材料科學(xué)研究所最大的盤龍虎踞之地。十九世紀(jì)，這兩個(gè)地方分別是全國(guó)的文化經(jīng)濟(jì)中心和生產(chǎn)鐵、玻璃、鋼材的重工業(yè)中心，強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)積淀，為日后的科教發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中西部地區(qū)靠近美國(guó)五大湖也孕育了很多科研實(shí)力比較強(qiáng)大的高校，而西部地區(qū)則依靠“加州系”等名校以及硅谷這個(gè)臥虎藏龍之地與東部的研究院校分庭抗禮。
總體上看，美國(guó)高校材料研究形成了東西部強(qiáng)，中部弱的特點(diǎn)。
俗話說“一山不容二虎”，而在美國(guó)馬薩諸塞州的劍橋鎮(zhèn)卻雄踞著兩所世界聞名的頂級(jí)大學(xué)——哈佛大學(xué)和麻省理工大學(xué)。在材料研究方面，兩間大學(xué)各有千秋，從專業(yè)重視程度來(lái)看麻省理工似乎更勝一籌。
哈佛大學(xué)擁有多個(gè)材料研究中心，其中包括量子科學(xué)及工程學(xué)會(huì)、納米系統(tǒng)中心、側(cè)重不同層次生物學(xué)功能的認(rèn)識(shí)、解決醫(yī)療問題的儀器和設(shè)備的生物材料研究室等。在哈佛的工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，研究材料科學(xué)的教授是最多的，共有24位。
而麻省理工學(xué)院則擁有科技與聚合物物理研究小組、44個(gè)生物工程方面的研究所及研究室、納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室、專門進(jìn)行金屬材料等快速成型技術(shù)研究的快速成型實(shí)驗(yàn)室、高級(jí)材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室以及正在研究4D打印的自組裝實(shí)驗(yàn)室等材料研究部門。其中生物學(xué)與生物工程系里面的Whitehead研究所代表了全美國(guó)生物學(xué)研究的最高水平，其下設(shè)15個(gè)研究室，在生物材料研究方面主攻人類遺傳學(xué)、基因、免疫系統(tǒng)、RNA等領(lǐng)域。
從馬薩諸塞州劍橋鎮(zhèn)沿著海岸線向下，我們可以領(lǐng)略到大西洋沿岸的高校各具風(fēng)采的材料研究所。其中普林斯頓大學(xué)的化學(xué)工程部是高分子材料研究和生物材料研究的主要據(jù)點(diǎn)，其材料科學(xué)與技術(shù)研究所下面有專門的復(fù)合材料研究組；接著是面積達(dá)80000平方英尺的康涅狄格大學(xué)材料科學(xué)研究所，該研究所材料科學(xué)方面的研究橫跨金屬聚合物、金屬納米材料、生物醫(yī)學(xué)金屬材料等領(lǐng)域；賓夕法尼亞大學(xué)的金屬研究方向主要包括如何研發(fā)新型高強(qiáng)度、高韌性合金材料，致力于金屬間化合物的基礎(chǔ)系統(tǒng)研究，比如鈦鋁合金和銀鉬合金等。
與大西洋沿岸遙相對(duì)望的斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)10個(gè)分校、南加州大學(xué)、加州理工大學(xué)等，同樣是材料科學(xué)研究領(lǐng)域的圣殿。
斯坦福大學(xué)生物工程系以及納米材料與技術(shù)系都隸屬于該校的工程學(xué)院。其中，生物工程系主要有Biomotion實(shí)驗(yàn)室、Simbios研究中心和神經(jīng)肌肉力學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室等。位于洛米塔路496號(hào)兩幢黃白相間，外形看起來(lái)像兩間大廠房的建筑則是該校結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室，主要為交通運(yùn)輸工具設(shè)計(jì)更輕質(zhì)、性能更良好、結(jié)構(gòu)更新穎的材料。
加州大學(xué)圣芭芭拉分校材料科學(xué)方面的研究位列美國(guó)前茅。該學(xué)校除了擁有數(shù)個(gè)全球頂尖的納米材料實(shí)驗(yàn)室，還擁有眾多其它與材料研究相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室，包括材料研究實(shí)驗(yàn)室、多功能材料和結(jié)構(gòu)中心、節(jié)能材料中心、復(fù)合材料研究所、先進(jìn)材料中心、國(guó)際材料研究中心等。其中，材料研究實(shí)驗(yàn)室是世界公認(rèn)的五大材料研究中心之一，研究范圍寬廣，在全球范圍內(nèi)影響力巨大。復(fù)合材料研究所則是加州大學(xué)圣芭芭拉分校與洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作成立研究項(xiàng)目，主要從事金屬?gòu)?fù)合材料和工程材料方面的研究。此外，先進(jìn)材料中心則是與日本三菱化學(xué)公司合作成立的研究機(jī)構(gòu)。
據(jù)加州大學(xué)洛杉磯分校的一位專門研究材料的人士透露，該校是分子工程能源材料能源前沿研究中心的總部，目前還正在和加州大學(xué)伯克利分校、堪薩斯大學(xué)、華盛頓大學(xué)以及國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行項(xiàng)目合作。該校另外一位研究金屬材料的人士告訴記者，目前金屬材料研究的方向之一是金屬基納米復(fù)合材料，主要運(yùn)用在太空，國(guó)防以及汽車產(chǎn)業(yè)，與同樣在這方面研究的阿拉巴馬大學(xué)相比，該校的優(yōu)勢(shì)是在可伸縮納米級(jí)制造方面，近期也在高強(qiáng)度的鎂合金領(lǐng)域取得突破性的進(jìn)展，為提高能源的利用率，減少汽油消耗以及二氧化碳?xì)怏w的排放方面做出貢獻(xiàn),而合作的公司則主要有Eck industry以及Powdermet。
中西部地區(qū)也不乏一些材料研究的佼佼者，其中凱斯西儲(chǔ)大學(xué)、密歇根大學(xué)堪薩斯大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)、印第安納大學(xué)、威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校、伊利諾里大學(xué)香檳分校等都設(shè)有專門的材料研究實(shí)驗(yàn)室，而廣袤的南部地區(qū)則遜色了許多了。
國(guó)家、公司實(shí)驗(yàn)室：東、北部科研實(shí)力集中
打開美國(guó)新材料國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和公司實(shí)驗(yàn)室的“藏寶圖”，映入眼簾的是格局分明的地理布局。這些實(shí)驗(yàn)室的“據(jù)點(diǎn)”東西部地區(qū)分布均勻、南北部地區(qū)各有散落，其中東北部是科研機(jī)構(gòu)最為密集的區(qū)域。
美國(guó)東北部受到亞熱帶濕潤(rùn)氣候和溫帶大陸性氣候的影響，常年濕潤(rùn)溫和，其東部和北部的主要國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和公司實(shí)驗(yàn)室一共有15所，占據(jù)全美所有主要國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和公司實(shí)驗(yàn)室數(shù)量的75%，科研實(shí)力非常集中。
在東部地區(qū)，密集散落著新罕布什爾州、馬薩諸塞州、新澤西州、馬里蘭州等“麻雀雖小、五臟俱全”的這樣的州。其中，全球著名的材料研究頂尖高校如綜合排名第一的哈佛大學(xué)和排名第四的麻省理工大學(xué)都在馬薩諸塞州，一個(gè)僅有面積7838平方英里，人口640萬(wàn)的州。
除了頂尖高校，東部地區(qū)也分布著知名的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室如具備權(quán)威性的高分子研究國(guó)家實(shí)驗(yàn)室——位于馬里蘭州的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院。
美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)，前身為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局，是一家測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，屬于美國(guó)商務(wù)部的非監(jiān)管機(jī)構(gòu)。NIST總部位于馬里蘭州的蓋瑟斯堡，在國(guó)內(nèi)約有350個(gè)附屬研究中心。目前，NIST共有6個(gè)實(shí)驗(yàn)室，分別為工程實(shí)驗(yàn)室、信息科技實(shí)驗(yàn)室、材料測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、物理測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、納米科技中心、NIST中子研究中心。NIST科研實(shí)力雄厚，全院共有科技及管理人員3000多人(其中有博士學(xué)歷的占50%，碩士占22%，學(xué)士占25%)，其中有兩位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。
由東南方向向著東北方向移動(dòng)，在地圖上我們可以看到的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室除了NIET，在特拉華州還有非常強(qiáng)勢(shì)的美國(guó)航空航天局（NASA），而NASA主要涉足新型金屬材料以及高性能復(fù)合材料。
而到了北部地區(qū)，在俄亥俄州，我們找到了研究新型金屬材料的美國(guó)國(guó)家增材制造創(chuàng)新研究所以及研究高性能復(fù)合材料的先進(jìn)聚合物和復(fù)合工程中心。
再往西邊，就是伊利諾州，這里坐擁這著名的阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室周圍綠蔭環(huán)繞，環(huán)境優(yōu)美。
阿貢是美國(guó)政府最老和最大的科學(xué)與工程研究實(shí)驗(yàn)室之一。它有兩個(gè)場(chǎng)所，伊利諾州-東場(chǎng)所被芝加哥環(huán)路西南約25英里的森林保護(hù)區(qū)所環(huán)繞。阿貢的4000名雇員中約有3200名在該1500英畝樹木繁茂的場(chǎng)所工作，美國(guó)能源部芝加哥工作辦公室也設(shè)在這里。而愛達(dá)荷州（位于美國(guó)西北部）-西場(chǎng)所占地約900英畝，位于蛇河谷愛達(dá)荷瀑布西約50英里處，它是阿貢多數(shù)主要核反應(yīng)堆研究設(shè)施的所在地，約有800名阿貢的雇員在此工作。
接下來(lái)的是愛荷華州的埃姆斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，也是主要研究新型金屬材料。
除了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，美國(guó)東部和北部的全球知名科技企業(yè)也是值得沿途關(guān)注的。
如東部沿岸地區(qū)特拉華州的英斯特朗公司、賓夕法尼亞州的康寧、馬薩諸塞州的Nantero、新澤西州的安捷倫和新罕布什爾州的美敦力，這些都是納米與生物材料領(lǐng)域科研實(shí)力強(qiáng)的頂尖企業(yè)。
著名的跨國(guó)500強(qiáng)公司IBM坐落于繁華的紐約市，其也是涉足納米與生物材料的研究，而在它西邊的密歇根州，則坐落著另外一個(gè)歷史悠久的跨國(guó)公司——通用電氣，它主要涉足新型金屬材料研究。
走到美國(guó)最西北部地區(qū)的華盛頓州，則是波音公司、杜邦公司和蘭博基尼汽車公司和華盛頓大學(xué)合辦的“蘭博基尼先進(jìn)復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室”平分新材料研究領(lǐng)域的天下。其中，波音公司和蘭博基尼先進(jìn)復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室涉足高性能復(fù)合材料，而杜邦公司則專注于高分子材料研究。
國(guó)家、公司實(shí)驗(yàn)室：南、西部實(shí)力較弱
沿著新材料“藏寶圖”走完了東部和北部，接下來(lái)進(jìn)入的是科研實(shí)力相對(duì)薄弱的南部和西部地區(qū)。
美國(guó)西部沿岸常年受到讓人向往的溫帶海洋性氣候的滋養(yǎng)，而南部地區(qū)多為亞熱帶濕潤(rùn)性氣候。
著名的全球頂尖實(shí)驗(yàn)室——橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室坐落在南部的田納西州，其在新材料研究領(lǐng)域各方面均有建樹，如納米與生物材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和新型金屬材料。
而在田納西州下面的阿拉巴馬州則有國(guó)家復(fù)合中心，主要涉足高性能復(fù)合材料研究。
往西部沿海地區(qū)移動(dòng)，就是西部最值得關(guān)注的加州。這里坐落著斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)等全球?qū)W子夢(mèng)寐以求的學(xué)府天堂，同時(shí)，這里也是無(wú)數(shù)科技“圣徒”的圣殿，而地處加州北部舊金山灣以南的硅谷一直都是科技傳奇的始發(fā)地。
勞倫斯伯克力國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)加州納米技術(shù)研究院也在這里。這兩個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室都涉足納米與生物材料研究?？屏_拉多州的美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室在中部，涉足無(wú)機(jī)非金屬材料研究。
