年度評估不及格,美國費米國家實驗室或迎重大改組

澎湃新聞 發佈 2024-02-28T17:57:30.521091+00:00

·2021年,美國能源部給費米實驗室的表現打了B,而它需要B+才能通過。·如果只有芝加哥大學或美國大學研究協會競標費米實驗室的新合同,它們將需要一個新的專業的合作夥伴。「美國能源部肯定會堅持要有所改變。

·2021年,美國能源部給費米實驗室的表現打了B,而它需要B+才能通過。

·如果只有芝加哥大學或美國大學研究協會競標費米實驗室的新合同,它們將需要一個新的專業的合作夥伴。「美國能源部肯定會堅持要有所改變。」

學術期刊《科學》(Science)網站近日發布消息稱,「陷入困境的美國費米國家加速器實驗室將迎來重大改組(major shake-up)。」

費米實驗室的航拍照片。Ryan Postel 圖

該報導稱,美國能源部 (DOE)評論員對費米實驗室的管理不善感到遺憾。2021年的績效評估結果顯示,費米實驗室在多個類別上分數不及格

美國能源部很少因績效問題不續簽國家實驗室的上述合同,轉而尋找新的管理運營商。但現在,美國能源部已悄然開始了一項不同尋常的舉措,發起競爭運行美國唯一的專用粒子物理實驗室的合同「競賽」(competition)。預計中標者將於2025年1月1日開始全面負責費米實驗室的運營。

芝加哥大學與美國大學研究協會(URA)的聯合夥伴對費米實驗室的管理和運營至少在兩方面上遭到人們質疑。

根據目前正在執行中但即將到期的合同,芝加哥大學與美國大學研究協會的合作夥伴(joint partnership)——「費米研究聯盟有限責任公司」(Fermi Research Alliance, LLC)從2007年1月1日到2024年12月31日管理和運營著費米實驗室。有科學家評論稱,該公司既沒有足夠的人手,也沒有資產。

但芝加哥大學希望繼續獲得費米實驗室的管理運營合同。「我們絕對會繼續競標。」「費米研究聯盟有限責任公司」董事會的現任主席、美國芝加哥大學校長保羅·阿里維薩托斯(Paul Alivisatos)說。

芝加哥大學目前還運營著美國阿貢國家實驗室。它與費米實驗室相同,都是美國能源部下屬的17個國家實驗室之一。

目前僅有的單一研究目標實驗室,首屈一指的粒子物理實驗室

費米實驗室是美國首屈一指的粒子物理和加速器實驗室,也是美國目前僅有的單一研究目標實驗室。它成立於1967年,主要由美國能源部科學辦公室資助。

美國能源部相關網頁顯示,兩個月前,2023年1月24日,美國能源部發起了未來數年內費米實驗室新的管理運營(M&O)合同的「競賽」,並上線了一個專門的網站,用於發布、更新重要公告和其他文件。

上述專門網站稱,本次「競賽」的目的是徵求和授予費米實驗室新的管理運營合同,從而提高該實驗室管理運營商的績效和效率;期望由此引出創新的方法規劃該實驗室的未來。

相關頁面發布的「信息請求」(RFI)稱,美國能源部目前正處於採購規劃階段,要求各方提供與本次採購競爭障礙有關的信息,用於市場研究。

上述美國能源部「信息請求」網頁的最新介紹稱,費米實驗室目前員工人數已達約2100名,包括直接雇用人員和擴充人員。這一最新公布的數字遠大於比費米實驗室官網介紹的1750人。費米實驗室目前的年度預算約為6.14億美元。

費米實驗室建設在美國聯邦政府所有的6800英畝土地上,位於美國伊利諾州凱恩縣的巴塔維亞鎮。該實驗室擁有大約370座建築物。

費米實驗室的組織架構。

該實驗室官網介紹稱,目前管理費米實驗室的費米研究聯盟有限責任公司是芝加哥大學和美國大學研究協會的合作夥伴。美國大學研究協會是一個由89所研究型大學組成的聯盟。自1967年以來,費米實驗室一直致力於回答這些和其他基本問題——「我們是由什麼構成的?宇宙是如何開始的?最小、最基本的物質粒子蘊藏著哪些秘密,它們如何幫助我們理解空間和時間的複雜性?」該實驗室致力於世界上最先進的粒子加速器,並深入挖掘最小的物質組成部分;並探索宇宙最遠的地方,尋找暗物質和暗能量的本質。費米實驗室與50多個國家合作,在美國和其他地方開展物理實驗。來自世界各地的物理學家來到費米實驗室,使用世界領先的加速器進行粒子物理實驗,收集並分析這些實驗的數據。

困境和麻煩:迄今最大項目正「苦苦掙扎」?

2007年開始執行的、長達18年的費米實驗室的管理運營合同將於明年到期,目前還剩餘不足兩年的執行時間。該合同顯示,在費米實驗室的管理、運營績效方面,「A」表示顯著超出績效設定的績效預期;「B+」表示運營承包方滿足了規定合同中績效評估的績效目標。換句話說,至少B+才算通過評估考核。

但2021年,美國能源部給費米實驗室的表現打了B。在其8個主要子類別評估,費米實驗室獲得了5個不及格分數,包括科學和技術項目管理的C和商業系統的B-。

費米研究聯盟有限責任公司對費米實驗室的管理運營至少面臨著兩方面的質疑:該實驗室迄今最大實驗項目的成本正在飆升,但進度落後,此外「實驗室混亂」。美國能源部評論員稱,「該實驗室最大的創新項目正在苦苦掙扎。」

費米實驗室官網介紹,目前正在建設中的、由長基線中微子設施(LBNF)支撐的深地下中微子實驗(DUNE),是該實驗室主持的一項大型國際實驗項目。DUNE匯集了來自全球30多個國家的科學家和工程師,為了一個共同的目標:了解中微子這個宇宙中最難以捉摸和最神秘的亞原子粒子。

深地下中微子實驗 (DUNE)示意圖,來自費米實驗室網站。

在DUNE實驗中,費米實驗室的科學家們將加速質子並將它們撞向目標,從而產生一束中微子。這束中微子將穿過一近、一遠兩個探測器。這兩個探測器將收集到的中微子相互作用數據分發給世界各地的合作者進行分析,以解開中微子的奧秘及其在我們宇宙中的作用。

其中,近探測器設置在費米實驗室站點,遠探測器在1300公里(800英里)外的南達科他州桑福德實驗室的地下深處。兩個探測器之間沒有隧道連接,而是隔著厚厚的地層。

LBNF包括一系列基礎設施:桑福德實驗室地下深處容納探測器的巨大洞穴、探測器保持低的基礎設施、將粒子對準探測器的新光束線以及產生中微子的房間。建造這些設施意味著巨大的工程量,包括開挖80萬噸岩石。

2015年,美國能源部估計上述LBNF/DUNE項目將耗資15億美元,並預計於2025年開始產生數據。

但到2021年底,關於上述項目的成本預估翻了一倍多,達到31億美元。不幸的是,項目進度也落後了。

而上述項目的預算可能進一步攀升。美國能源部最近發布的2024財年預算申請稱,LBNF/DUNE將耗資33億美元。

上述項目需要開挖巨大的洞穴。《科學》網站報導稱,一位要求匿名的前費米實驗室物理學家說,費米實驗室沒有制定一份很好的挖掘合同,「裡面有各種各樣的漏洞,挖掘公司從我們身上賺了很多錢。」而「費米研究聯盟有限責任公司」的工作人員承認,該實驗室沒有做好充分準備來監管一個龐大的建設項目。美國明尼蘇達大學雙城分校的中微子物理學家馬文·馬沙克(Marvin Marshak)表示,這些問題揭示了「費米研究聯盟有限責任公司」的根本弱點。它是專為管理國家實驗室而「誕生」的臨時公司,沒有足夠的人手,也沒有資產,還缺乏相應的資源。

然而,費米實驗室可能不應該受到所有指責。一位要求匿名的理論物理學家說,「我不確定是(費米)實驗室真的有問題,還是能源部有問題,並指責實驗室。」他說,費米實驗室最終與挖掘承包商蒂森礦業公司(Thyssen Mining)敲定挖掘合同幾個月後,美國能源部才批准相關合同。

而「費米研究聯盟有限責任公司」董事會成員Juan de Pablo表示,目前挖掘合同已經達成,南達科他州的挖掘工作已完成60%。成本現在得到了更好的控制。

《科學》網站報導稱,物理學家們表示,費米實驗室還存在中微子實驗以外的問題。多個消息源稱,費米實驗室在向大學合作者提供資金方面經常滯後

還有物理學家稱,即使進入費米實驗室的實驗站點也成為了一種考驗,因為該實驗室要求臨時用戶提前4周提出申請,並為每次訪問其實驗站點重複參加安全培訓

改變:誰將贏得新合同?

芝加哥大學與美國大學研究協會的聯合夥伴公司不是沒有感受到美國能源部傳遞的壓力。2022年4月,費米實驗室迎來新主任——國際知名的加速器物理學家莉亞·梅明加(Lia Merminga)。此前執掌費米實驗室長達9年時間的實驗粒子物理學家奈傑爾·洛克耶(Nigel Lockyer)被換下。

莉亞·梅明加(Lia Merminga)從2022年4月開始擔任費米實驗室主任。

據美國能源部官網信息,奈傑爾·洛克耶於2013年9月開始擔任費米實驗室主任。在他的領導下,費米實驗室根據粒子物理項目優先排序小組報告的建議重新調整了其使命,並確定了方向——通過建設長基線中微子設施奠定在中微子研究領域的世界領先地位。作為一名實驗粒子物理學家,奈傑爾·洛克耶從2007年到2013年掌舵加拿大粒子與核物理國家實驗室(TRIUMF)六年。他擁有俄亥俄州立大學的物理學博士學位,是美國物理學會的會員,並因其在底夸克方面的領先研究而獲得美國物理學會2006的潘諾夫斯基獎。

但有物理學家稱,LBNF/DUNE項目的「爆炸性」需求迫使奈傑爾·洛克耶削減其他較小的項目,從而疏遠了其他較小項目的物理學家。「奈傑爾的處境很糟糕,」一位物理學家說,「而且他沒有把這些困難的決定呈現為符合每個人的最佳利益的訣竅。」另一位前費米實驗室物理學家說,「我能看到事情分崩離析,但我無力提供幫助。」他稱,奈傑爾·洛克耶解僱了許多長期管理人員,並用不適合的新人取而代之。

但費米實驗室的新主任莉亞·梅明加被稱讚,「很好地理解了(美國)能源部的擔憂。」費米實驗室通過了2022年的績效評估。

莉亞·梅明加在希臘雅典大學獲得物理學學士學位,並獲得物理學和數學碩士學位以及博士學位。她在美國密西根大學安娜堡分校獲得物理學博士學位。她是費米實驗室傑出科學家、美國物理學會會員,也是美國能源部奧本海默能源科學領導力項目的畢業生,曾在多個國際科學委員會任職。

如果費米實驗室的合同易手,莉亞·梅明加可能會失去現在的職位。

美國能源部以5年期合同聘請第三方運行其所屬的17個國家實驗室,相關合同可能續簽15年甚至更長時間。而費米實驗室的管理運營新合同的提案請求將於今年夏天正式發布,並擬在2024年9月30日簽訂新合同,於2025年1月1日移交該實驗室的控制權。

目前尚不清楚有多少機構將競標該合同。美國能源部關於該合同的「競賽」網站暫未公布更多進展。曾擔任美國能源部辦公室首席副主任的物理學家詹姆斯·德克爾(James Decker)說,「我不認為有太多組織可以真正競爭這份合同。」多位觀察人士表示,如果只有芝加哥大學或美國大學研究協會競標費米實驗室的新合同,他們將需要一個新的專業的合作夥伴。「美國能源部肯定會堅持要有所改變。」

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