——2013年美國(guó)最有趣的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室
當(dāng)我們對(duì)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(xiǎn)旅程的實(shí)驗(yàn)室絕對(duì)不容忽視。提起大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，浮現(xiàn)在我們腦海中的是什么呢？白大褂、小白鼠、培養(yǎng)皿、量杯……這些都是老黃歷了。美國(guó)《大眾科學(xué)》網(wǎng)站近日為我們遴選了2013年美國(guó)最炫最潮的十大大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，看后會(huì)讓我們將上述刻板印象直接扔到爪哇國(guó)。
這些實(shí)驗(yàn)室千奇百怪，各有千秋。有的實(shí)驗(yàn)室能讓你監(jiān)測(cè)暴風(fēng)雨，刺激程度堪比美國(guó)“現(xiàn)代文明之父”本杰明·富蘭克林收集閃電；有的實(shí)驗(yàn)室讓你有機(jī)會(huì)建造火星探測(cè)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(yàn)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(tái)
學(xué)校：威斯康星大學(xué)麥迪遜分校
每天，位于美國(guó)亞孟森-斯科特南極站冰面下的冰立方中微子天文臺(tái)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(shù)據(jù)的地方。冰立方天文臺(tái)是同類(lèi)天文臺(tái)中最大的一座，它的使命是搜尋幾乎可以穿透所有物質(zhì)的神秘亞原子微粒——有“宇宙信使”美譽(yù)的中微子。通過(guò)追蹤中微子的“倩影”，冰立方天文臺(tái)將會(huì)揭示隱藏在極端天文事件背后的物理細(xì)節(jié)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)和暗能量存在的證據(jù)。
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(shù)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?yàn)樾雄欙h忽不定的中微子發(fā)出的信號(hào)非常微弱而且罕見(jiàn)，所以，科學(xué)家們必須在南極冰層內(nèi)埋藏?cái)?shù)個(gè)垂直排列的探測(cè)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(nèi)干凈的冰使得探測(cè)器能夠“看到”中微子接觸冰內(nèi)原子后出現(xiàn)的微弱藍(lán)光。
每年，會(huì)有數(shù)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(guó)際合作機(jī)構(gòu)之一）的本科生前往冰立方中微子天文臺(tái)進(jìn)行科學(xué)研究。對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，他們的工作就是監(jiān)測(cè)歐洲和美國(guó)科考站內(nèi)的探測(cè)器發(fā)出的信號(hào)。但是，對(duì)于少數(shù)幸運(yùn)兒來(lái)說(shuō)，這意味著一次前往南極的科學(xué)旅行。通過(guò)體能測(cè)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(zhuǎn)，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(zhǎng)達(dá)3周的暑期科考時(shí)光。
一旦學(xué)生們適應(yīng)冰立方中微子天文臺(tái)9000英尺的高海拔，他們就會(huì)開(kāi)始潛心監(jiān)測(cè)中微子探測(cè)器發(fā)出的信號(hào)，同時(shí)直面零下20零下30攝氏度左右的寒冷。這項(xiàng)研究或許并非那么舒適愜意，而且，要監(jiān)控的目標(biāo)對(duì)象也非常非常微小，但學(xué)生們獲得的結(jié)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(yī)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(guó)系列電視劇集《犯罪現(xiàn)場(chǎng)》（《CSI》）第14季即將強(qiáng)勢(shì)開(kāi)播，這部曾入選2002年美國(guó)“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(jù)尸體的腐爛程度調(diào)查、毛發(fā)鑒定、血液顯形等讓罪犯現(xiàn)形的情節(jié)更是讓人嘆為觀止。
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(jié)當(dāng)然也并非全然虛構(gòu)，活生生的現(xiàn)實(shí)原型就是田納西法醫(yī)人類(lèi)學(xué)研究中心的法醫(yī)人類(lèi)學(xué)家們。
美國(guó)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(yī)鑒定人類(lèi)學(xué)教授達(dá)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(jiān)測(cè)100具捐贈(zèng)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(nèi)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(cè)試死者是否有中毒跡象，偵查人員可以利用這些結(jié)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(zhí)法機(jī)構(gòu)的要求下，幫助斯特德曼教授重現(xiàn)犯罪現(xiàn)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(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。隨后，他們戴上手套和清潔設(shè)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(yī)病理學(xué)家、法醫(yī)科學(xué)家、法醫(yī)人類(lèi)學(xué)家等。
紡織品保護(hù)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(yàn)室內(nèi)最重要的老師是人體模型。巴克使用三類(lèi)模型來(lái)再現(xiàn)真實(shí)世界的環(huán)境，從而研究紡織品對(duì)極端環(huán)境如何反應(yīng)。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(zāi)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(cè)試這些燃燒假人的反應(yīng)。第二種模型是目前還處于研發(fā)階段的高頻電磁曝露報(bào)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(jié)以及100多個(gè)汗孔，巴克可以借用這一法寶來(lái)測(cè)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(xiàng)目中來(lái)。例如，2012年，一群學(xué)生對(duì)混合有殺蟲(chóng)劑（以防止蚊蟲(chóng)）的軍裝進(jìn)行了測(cè)試，以確保軍裝上的化學(xué)物質(zhì)不超過(guò)環(huán)保部設(shè)定的限制指標(biāo)。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(dāng)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(yùn)動(dòng)服設(shè)計(jì)師等。
國(guó)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(xiǎn)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(shè)計(jì)出更好的房屋結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)抗它們。
在國(guó)立風(fēng)力研究中心的碎片撞擊實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，研究團(tuán)隊(duì)使用一種特制的高抗沖槍?zhuān)ㄗ畛Ｒ?jiàn)的風(fēng)暴射彈）來(lái)朝著磚壁、避難所、保險(xiǎn)柜射擊以證明這些目標(biāo)材質(zhì)和設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。其他研究團(tuán)隊(duì)則競(jìng)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(shù)據(jù)。
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(xiàng)目，對(duì)這些暴風(fēng)雨避險(xiǎn)處在今年5月份龍卷風(fēng)襲擊俄克拉何馬州時(shí)的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。
學(xué)生們未來(lái)可能的職業(yè)選擇：結(jié)構(gòu)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(hù)
學(xué)校：佛羅里達(dá)大學(xué)
每年暑假，當(dāng)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(nèi)陸國(guó)斯威士蘭進(jìn)行科研考察時(shí)，他都會(huì)給他們列出一長(zhǎng)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?yàn)檫@個(gè)國(guó)家盛產(chǎn)河馬、鱷魚(yú)以及血吸蟲(chóng)。經(jīng)過(guò)這些知識(shí)洗腦后，佛羅里達(dá)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(hù)領(lǐng)域的考察。在學(xué)生們進(jìn)行田間試驗(yàn)期間，他們會(huì)使用無(wú)線(xiàn)電手機(jī)接收埃及夜凹臉蝙蝠發(fā)出的信號(hào)或收集長(zhǎng)頸鹿的排泄物用于遺傳分析。
當(dāng)然，這些學(xué)生也可能在馬洛洛特加自然保護(hù)區(qū)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(guó)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(dá)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。康納利說(shuō)：“佛羅里達(dá)大學(xué)的所有學(xué)生都可以申請(qǐng)，除了需要選修一門(mén)生態(tài)學(xué)課程增加基礎(chǔ)知識(shí)外，沒(méi)有任何其他要求，我希望學(xué)生們對(duì)野生動(dòng)物保護(hù)始終懷抱激情而且愿意孜孜不倦地學(xué)習(xí)。”
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(cè)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(cái)富和聲望的醫(yī)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(fù)責(zé)研究和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的副校長(zhǎng)。當(dāng)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(jiān)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(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，這個(gè)大小為1220平方英尺的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配備了三星的平板電腦—用于學(xué)生們之間分享項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及一臺(tái)3D打印機(jī)。
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(guó)土安全承包商等。
噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(yàn)室將迎接來(lái)自全國(guó)各地大約450名本科生，進(jìn)行為期10周的實(shí)習(xí)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，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(jī)器人等方面的研究。
此前，在此實(shí)習(xí)的學(xué)生們所做出的科學(xué)貢獻(xiàn)包括：幫助研制好奇號(hào)火星探測(cè)器上的設(shè)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(shù)據(jù)；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(yàn)室的高校主管艾德里安·龐塞表示，這些實(shí)習(xí)生們“徜徉在人類(lèi)知識(shí)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(yàn)室實(shí)習(xí)過(guò)的學(xué)生會(huì)選擇永遠(yuǎn)留在這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)科學(xué)家等。
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”，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(jì)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(qū)，里面蛙聲陣陣、蜥蜴和暴龍四處橫行。當(dāng)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(guó)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(yuǎn)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)生們扛著鋤頭、手持斧頭、拿著天然氣動(dòng)力的切石鋸，挺進(jìn)猶他州大階梯艾斯可蘭特國(guó)家紀(jì)念區(qū)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，繼續(xù)前行，到達(dá)窮鄉(xiāng)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(jī)運(yùn)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(shù)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(kuò)展成一篇研究論文。持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1個(gè)月甚至2個(gè)月的實(shí)習(xí)計(jì)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(xiàng)目得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵，是主要的研究生力軍。”
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(zhǎng)
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(xiàng)目的學(xué)生們有一門(mén)新課程需要學(xué)習(xí)：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(jí)的煙花混合在一起，最終制造出一款高達(dá)五英尺的煙花炮并點(diǎn)燃它。學(xué)生們也能修習(xí)商業(yè)煙花和煙火制造方面的課程，從而學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、制造煙花并在重大節(jié)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(shè)計(jì)師、爆破專(zhuān)家等。
巴頓實(shí)驗(yàn)室
學(xué)校：阿克倫大學(xué)
只有那些最堅(jiān)強(qiáng)最腳踏實(shí)地的本科生才能進(jìn)入海茲·巴頓的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究，這是一項(xiàng)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(duì)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(yù)測(cè)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(jìng)爭(zhēng)，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。
