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國際頂尖科研團隊信息化應用現(xiàn)狀調研之五UCB物理系：利用機工車間為師生提供設備與服務

編者按

“國際頂尖科研團隊信息化應用現(xiàn)狀調研”專題報告重點調研了國際上具有重大產(chǎn)出的頂級科研團隊，從團隊研究方向、重大成果、組織結構及其所利用的信息化工具/資源/大型科研設施等多方面展開調查與總結。本期將重點介紹索爾·珀爾馬特的研究團隊及其所在加州大學伯克利分校物理系的相關情況。

截至2014年，加州大學伯克利分校（UCB）物理系共產(chǎn)生七位諾貝爾獎獲得者，占整個分校諾貝爾獲獎者數(shù)量（22位）的近1/3。新近獲諾貝爾獎的教授是索爾·珀爾馬特（Saul Perlmutter），他于2011年同Brian P. Schmidt、Adam G. Riess一起獲得諾貝爾物理學獎，獲獎理由是“通過觀測遙遠超新星發(fā)現(xiàn)宇宙的加速膨脹”。其中，索爾獨享一半獎金，Brian P. Schmidt 和Adam G. Riess分享另一半。本部分將重點介紹索爾·珀爾馬特的研究團隊及其所在物理系的相關情況。

研究方向和重大產(chǎn)出

物理系研究包括屬于宇宙物理學的天體物理和粒子物理（理論與實驗）、與電子/中子/凝聚態(tài)物質/核等相關的量子物理，以及交叉前沿領域的生物物理學。

索爾·珀爾馬特領導的宇宙物理學伯克利中心（Berkeley Center for Cosmological Physics，BCCP）著重于理解宇宙的起源和演化，通過觀察、實驗、概念和模擬等解釋宇宙的基本現(xiàn)象?；趯嶒?、計算和理論，BCCP將繼續(xù)建立有關宇宙的準確可靠的模型，解決如下重大問題：什么是暗物質？它如何影響宇宙的加速膨脹？早期宇宙的時空起源？重大產(chǎn)出見表1。

表1　加州大學伯克利分校物理系諾貝爾獲獎者一覽

組織規(guī)模與結構

伯克利物理系有300多名教職員工（含訪問學者和博士后）。諾貝爾獲獎者索爾·珀爾馬特所在的伯克利宇宙物理學中心擁有近40余人。

信息化工具——機工車間（M-shop）

M-shop為物理系教職工、學生和博士后提供用于設計、構造和維護原型研究設備的服務。M-shop由一位主管和三位高級機械師組成，能指導用戶利用標準化和特別的機械工具，包括車床、立輥軋機、鉆床、磨床、電鋸、刻度機、齒輪滾刀、精準電腦數(shù)值控制機器工具、放電機械和光學測量裝置等。機械師擁有管理系統(tǒng)和設備的技術領域知識，涉及電功率、電器設備、超高壓、電磁、計算機接口、計算機分析和編程，并精通Surfcam和Solidworks軟件以幫助設計各種形狀復雜的機械組件。M-shop還提供針對各種真空室和設備的精密焊接。

信息化資源——物理系的計算資源

物理學/天文學計算機網(wǎng)絡（PANIC）集群是一組針對物理系教職工和研究生的Linux計算機集群。它包括由9臺個人電腦和2臺激光打印機組成的兩間實驗室，其中9臺電腦的配置一樣。

除了標準的Linux程序外，集群還安裝了若干第三方應用程序，如Mathematica和Matlab等數(shù)學軟件、TeX和OenOffice等文本處理軟件、C++和Java等軟件開發(fā)工具、網(wǎng)頁服務器、郵件/新聞客戶端，以及Firefox網(wǎng)頁瀏覽器等。每位用戶均可利用一部分網(wǎng)絡存儲空間用于數(shù)據(jù)存儲。用戶還可申請將個人辦公工作站連接至PANIC設備。物理系首年新生可利用免費賬號獲取PANIC資源，其他用戶的賬號費用為250美元/年。