美國是國際領銜的科技強國。不久之前，美國能源部發(fā)布了其監(jiān)管下的17個美國國家實驗室自建立以來取得的75項重大突破性研究成果（截至2017年）。今天，小編就帶領大家一睹為快，看看這些75項重大突破有哪些，以供各位科研工作者參考。

1. 超級計算機

國家實驗室擁有一些最重要的高性能計算資源，包括世界上500臺最快的超級計算機中的32臺。這些系統(tǒng)以每秒千萬億次的運算速度對復雜的動態(tài)系統(tǒng)進行建模和模擬（例如核威懾，這種系統(tǒng)過于昂貴、不切實際或不可能進行實物演示）。超級計算機正在改變科學家探索宇宙演化、氣候變化、生物系統(tǒng)、天氣預報甚至可再生能源的方式。

2. DNA數(shù)據(jù)庫建立

1990年，美國國家實驗室與美國國立衛(wèi)生研究院（NationalInstitutes of Health）等實驗室聯(lián)手啟動了人類基因組計劃（Human Genome Project），這是一項國際合作項目，旨在識別和繪制人類基因組的所有基因。

3.構建互聯(lián)網(wǎng)

尋求共享粒子物理信息的國家實驗室科學家，首先在北美安裝了一個網(wǎng)絡服務器，開啟了我們所知的全球網(wǎng)絡的發(fā)展。

4.天眼的建立

Vela衛(wèi)星于1963年首次發(fā)射，用于探測潛在的核爆炸，它改變了美國剛剛起步的太空計劃。這些衛(wèi)星包括由國家實驗室設計和制造的光學傳感器和數(shù)據(jù)處理、邏輯和電源子系統(tǒng)。

5. 核醫(yī)學的建立

國家實驗室的研究人員開發(fā)了核醫(yī)學領域，生產(chǎn)了用于診斷和治療疾病的放射性同位素，設計了用于檢測癌癥的成像技術，同時開發(fā)了針對腫瘤的軟件。

6. 為NASA飛行器提供能源

美國國家實驗室為放射性同位素熱電發(fā)電機建造了外殼，這些發(fā)電機為卡西尼號等飛船提供燃料，并已開始為NASA未來的任務生產(chǎn)钚238。

7. 核能的開發(fā)和應用

國家實驗室的科學家和工程師在開發(fā)安全、高效和無排放的核能方面走在了世界的前列。從第一個核反應堆發(fā)電開始，國家實驗室一直是和平利用核能的創(chuàng)新引擎。今天的實驗室正在支持新一代的核能，這些核能將為國家和世界所用。

8. 水凈化

從飲用水中去除砷是全球的優(yōu)先事項。國家實驗室設計的一種長效粒子現(xiàn)在可以做到這一點，使受污染的水可以安全飲用。另一項由國家實驗室開發(fā)的技術是利用紫外線殺死水中引起痢疾的細菌，從而降低發(fā)展中國家兒童的死亡率。

9. 完善蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫

在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中，國家實驗室的X-射線設備提供了超過10萬個蛋白質(zhì)結構的很大一部分。蛋白質(zhì)的結構揭示了它的功能，幫助科學家了解生物如何工作和開發(fā)疾病的治療方法。幾乎所有進入市場的新藥都是從這些數(shù)據(jù)庫結構開始的。

10. 高強度金屬材料

國家實驗室提供的理論、工具和技術為工業(yè)提供了革命性的材料，如強度高、重量輕的金屬和合金，節(jié)省了燃料和維護成本，使發(fā)動機更清潔、更高效。

11. 發(fā)現(xiàn)信使RNA

國家實驗室的科學家們發(fā)現(xiàn)了基因指令是如何被傳送到細胞蛋白質(zhì)制造中心的，所有生命的過程都是從這里開始的。隨后對被稱為信使RNA的基因信使的光源研究揭示了信息是如何轉錄的，以及錯誤是如何導致癌癥和先天缺陷的。

12. 繪制了宇宙和月球的背面

國家實驗室的科學家們繪制出了3D天空地圖和4億個天體，他們還開發(fā)出了一種可以捕捉整個月球背面的相機。

13. 闡明光合作用

國家實驗室的科學家通過光合作用確定了碳的路徑，如今可以使用X-射線激光技術來揭示這個過程中的每一步是如何被一個單一的光粒子觸發(fā)的。這項工作幫助科學家探索從太陽獲取可持續(xù)能源的新方法。

14. 分析歷史作品

由中世紀的僧侶改寫的古代數(shù)學家阿基米德的著作已近遺失（模糊）了數(shù)千年，多虧了國家實驗室的X射線視力和光源技術，這些作品才得以向現(xiàn)代人的眼睛展示。這些研究還揭示了名畫、古希臘花瓶和其他無價的文化藝術品的秘密。

15.革命性加速器的建立

一個國家實驗室建立并運行了第一個基于超導射頻技術的大型加速器。現(xiàn)在，這種更高效的技術為研究機器提供了動力，用于探索物質(zhì)的核心，研究材料的特性，并提供有關生命構建模塊的獨特信息。