中國儲能網(wǎng)訊：美國在新材料研究領(lǐng)域科研機構(gòu)一共有200所科研機構(gòu)，包括17個科研實力全球名列前茅的國家實驗室，13個頂尖科技研發(fā)公司實驗室，而高校實驗室則高達180所
美國這個200多年歷史的國家，962.9萬平方公里的土地上滋養(yǎng)著朝氣蓬勃的萬物。本期理財周報的新材料“藏寶圖”再次在這片土地上打開，尋覓著引人向往的實驗室。
據(jù)理財周報記者統(tǒng)計，美國在新材料研究領(lǐng)域科研機構(gòu)一共有210所科研機構(gòu)，主要有橡樹嶺國家實驗室、阿貢國家實驗室、埃姆斯實驗室等17個科研實力全球名列前茅的國家實驗室，以及杜邦、波音、IBM等13個頂尖科技研發(fā)公司實驗室，而涉足新材料研究的主力——高校實驗室如麻省理工大學(xué)、哈佛大學(xué)等則高達180所。
高校實驗室：東西部強，中部南部弱
根據(jù)理財周報前五期的調(diào)查統(tǒng)計，在高分子材料研究領(lǐng)域?qū)嵙ο鄬π酆竦母咝Ｓ?0家，進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，無機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)域上來看，美國的新英格蘭地區(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，這兩個地方分別是全國的文化經(jīng)濟中心和生產(chǎn)鐵、玻璃、鋼材的重工業(yè)中心，強大的經(jīng)濟積淀，為日后的科教發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。中西部地區(qū)靠近美國五大湖也孕育了很多科研實力比較強大的高校，而西部地區(qū)則依靠“加州系”等名校以及硅谷這個臥虎藏龍之地與東部的研究院校分庭抗禮。
總體上看，美國高校材料研究形成了東西部強，中部弱的特點。
俗話說“一山不容二虎”，而在美國馬薩諸塞州的劍橋鎮(zhèn)卻雄踞著兩所世界聞名的頂級大學(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)重視程度來看麻省理工似乎更勝一籌。
哈佛大學(xué)擁有多個材料研究中心，其中包括量子科學(xué)及工程學(xué)會、納米系統(tǒng)中心、側(cè)重不同層次生物學(xué)功能的認識、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個生物工程方面的研究所及研究室、納米技術(shù)實驗室、先進材料實驗室、專門進行金屬材料等快速成型技術(shù)研究的快速成型實驗室、高級材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實驗室以及正在研究4D打印的自組裝實驗室等材料研究部門。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生物學(xué)研究的最高水平，其下設(shè)15個研究室，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，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望的斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)10個分校、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實驗室、Simbios研究中心和神經(jīng)肌肉力學(xué)生物實驗室等。位于洛米塔路496號兩幢黃白相間，外形看起來像兩間大廠房的建筑則是該校結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料實驗室，主要為交通運輸工具設(shè)計更輕質(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前茅。該學(xué)校除了擁有數(shù)個全球頂尖的納米材料實驗室，還擁有眾多其它與材料研究相關(guān)的實驗室，包括材料研究實驗室、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、先進材料中心、國際材料研究中心等。其中，材料研究實驗室是世界公認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家實驗室合作成立研究項目，主要從事金屬復(fù)合材料和工程材料方面的研究。此外，先進材料中心則是與日本三菱化學(xué)公司合作成立的研究機構(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)以及國家可再生能源實驗室進行項目合作。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，主要運用在太空，國防以及汽車產(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)勢是在可伸縮納米級制造方面，近期也在高強度的鎂合金領(lǐng)域取得突破性的進展，為提高能源的利用率，減少汽油消耗以及二氧化碳氣體的排放方面做出貢獻,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驗室，而廣袤的南部地區(qū)則遜色了許多了。
國家、公司實驗室：東、北部科研實力集中
打開美國新材料國家實驗室和公司實驗室的“藏寶圖”，映入眼簾的是格局分明的地理布局。這些實驗室的“據(jù)點”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構(gòu)最為密集的區(qū)域。
美國東北部受到亞熱帶濕潤氣候和溫帶大陸性氣候的影響，常年濕潤溫和，其東部和北部的主要國家實驗室和公司實驗室一共有15所，占據(jù)全美所有主要國家實驗室和公司實驗室數(shù)量的75%，科研實力非常集中。
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，一個僅有面積7838平方英里，人口640萬的州。
除了頂尖高校，東部地區(qū)也分布著知名的國家實驗室如具備權(quán)威性的高分子研究國家實驗室——位于馬里蘭州的美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院。
美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)，前身為國家標(biāo)準(zhǔn)局，是一家測量標(biāo)準(zhǔn)實驗室，屬于美國商務(wù)部的非監(jiān)管機構(gòu)。NIST總部位于馬里蘭州的蓋瑟斯堡，在國內(nèi)約有350個附屬研究中心。目前，NIST共有6個實驗室，分別為工程實驗室、信息科技實驗室、材料測量實驗室、物理測量實驗室、納米科技中心、NIST中子研究中心。NIST科研實力雄厚，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獲得者。
由東南方向向著東北方向移動，在地圖上我們可以看到的國家實驗室除了NIET，在特拉華州還有非常強勢的美國航空航天局（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國家增材制造創(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家實驗室，阿貢國家實驗室周圍綠蔭環(huán)繞，環(huán)境優(yōu)美。
阿貢是美國政府最老和最大的科學(xué)與工程研究實驗室之一。它有兩個場所，伊利諾州-東場所被芝加哥環(huán)路西南約25英里的森林保護區(qū)所環(huán)繞。阿貢的4000名雇員中約有3200名在該1500英畝樹木繁茂的場所工作，美國能源部芝加哥工作辦公室也設(shè)在這里。而愛達荷州（位于美國西北部）-西場所占地約900英畝，位于蛇河谷愛達荷瀑布西約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。
接下來的是愛荷華州的埃姆斯國家實驗室，也是主要研究新型金屬材料。
除了國家實驗室，美國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)域科研實力強的頂尖企業(yè)。
著名的跨國500強公司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，則坐落著另外一個歷史悠久的跨國公司——通用電氣，它主要涉足新型金屬材料研究。
走到美國最西北部地區(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“蘭博基尼先進復(fù)合材料實驗室”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復(fù)合材料實驗室涉足高性能復(fù)合材料，而杜邦公司則專注于高分子材料研究。
國家、公司實驗室：南、西部實力較弱
沿著新材料“藏寶圖”走完了東部和北部，接下來進入的是科研實力相對薄弱的南部和西部地區(qū)。
美國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)多為亞熱帶濕潤性氣候。
著名的全球頂尖實驗室——橡樹嶺國家實驗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、無機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，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子夢寐以求的學(xué)府天堂，同時，這里也是無數(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。
勞倫斯伯克力國家實驗室和美國加州納米技術(shù)研究院也在這里。這兩個國家實驗室都涉足納米與生物材料研究?？屏_拉多州的美國國家可再生能源實驗室在中部，涉足無機非金屬材料研究。
