美国国家实验室和大学相比研究氛围如何？

空白派

印象里很多是提供facility，也有独立研究，很多博士后会选择国家试验室。有和大学一样的faculty吗。除了大型设备（中子源，加速器等）外，硬件、预算也有优势吗？行政官僚主义如何？比如Oak Ridge，Los Alamos，NIST
P.S.比较一下高校和实验室做薄厚的区别？

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原文地址：https://www.zhihu.com/question/26710003

大力水手

美国许多出名大学都为政府代管国家实验室，这些实验室的姓名也就和大学连在一起了。最出名的如劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence BerkeleyNational Laboratory)。劳伦斯伯克利国家实验室坐落美国加州大学伯克利分校，占地81公顷，毗连旧金山湾。它隶属于美国动力部，由伯克利代管。劳伦斯伯克利实验室是1939年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特.奥兰多.伯克利先生树立的，前期重视于高能物理范畴的研讨。劳伦斯伯克利国家实验室现在研讨的范畴十分广泛，下设18个研讨所和研讨中心，涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、核算机科学、动力科学、材料科学等多个学科。劳伦斯伯克利实验室树立以来，总共培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。劳伦斯伯克利国家实验室现有3800名雇员，其间适当一部分是伯克利分校的老师和学生，2004年的财政预算超越5亿美元。特别值得提出的是，现在实验室的主任是朱棣文先生，他是极少数担任美国国家学术组织领导的华人之一。  MIT(麻省理工学院)是一所国际名校，可是在二战前它井没有今大的学术位置，它的展开同该校的林肯实验室(LincolnLaboratory)的展开是分不开的。二战期间，MIT取得了来自五角大楼的巨额赞助，其间MIT的辐射实验室(即后来的林肯实验室的前身)从事雷达方面的研讨，取得了很大效果，井且带动了其他工程和理论学科的飞速前进。20世纪50年代，林肯实验室又取得了来自美国空军的大量经费，井以此为关键进行了前期电脑网络的研讨。林肯实验室坐落莱克星敦，远离MIT的主教学区，从事许多保密的军工研讨，这为它平添了几分神秘色彩。不可否认，由于林肯实验室成功取得了军方的支撑，也推动了MIT整个校园的展开。现在林肯实验室每年取得的经费是3.4亿美元，其间大部分来自军方。  了解二战前史的人一定都知道出名的洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos NationalLaboratory),在出名科学家奥本海默的领导下，它制作出了国际上第一枚原子弹。该实验室坐落新墨西哥州首府圣塔菲西北56公里处，建立于1943年，当年是曼哈顿工程的一部分。该实验室发端于曼哈顿工程，和核工程也结下了不解之缘。可是该实验室通过这么多年的展开，在其他学科范畴，如核算科学、生物科学等范畴内也取得了不俗的效果。洛斯阿拉莫斯实验室的一个特色是同工业界展开广泛协作，另一个特色就是和加州大学严密协作，现在有6800名职工来自加州大学。洛斯阿拉莫斯实验室的年度经费达到了惊人的12亿美元。  美国动力部具有多个国家实验室，其间出名的还有布鲁克海文国家实验室(BrookhavenNational Laboratory)。这个实验室建立于1947年，坐落纽约的长岛，以其在动力范畴的研讨而出名。布鲁克海文实验室具有3000名雇员，每年还招待全球的超越 4000名科学家的拜访。布鲁克海文的年度研讨经费超越4亿美元。  橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，简称ORNL）是美国动力部所属最大的科学和动力研讨实验室，建立于1943年，现由田那西大学和Battelle留念研讨所一起办理。20世纪50、60年代，ORNL首要从事核能、物理及生命科学的相关研讨。70年代建立了动力部后，使得ORNL的研讨方案扩展到动力发生、传输和保存范畴等。现在，ORNL的使命是展开根底和使用项目的研发，供给知识和技能上的立异办法，增强美国在首要科学范畴里的领先位置；提高洁净动力的利用率；康复和保护环境以及为国家的安全作贡献。ORNL在许多科学范畴中都处于国际领先位置。它首要从事6个科学范畴方面的研讨，包含中子科学、动力、高性能核算、杂乱生物体系、先进材料和国家的安全。  美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory，简称ANL）是美国政府最老和最大的科学与工程研讨实验室之一——在美国中西部为最大。ANL是1946年特许建立的美国第一个国家实验室，也是美国动力部所属最大的研讨中心之一。曩昔半个世纪中，芝加哥大学为美国动力部及其前身监管阿贡国家实验室的运转。  阿贡是从二次国际大战曼哈顿工程的一部分，芝加哥大学的冶金实验室的根底上展开起来的。1942年12月2日，美国科学家费米（Enrico Fermi，1901-1954）和他约50名的搭档在芝加哥大学的壁球场里发生了国际上第一个受控核链式反应。战后，阿贡接受开发和平利用原子反应堆的使命。数年来，阿贡的研讨不断扩大，包含了科学、工程和技能的许多其他范畴。阿贡现在不是，也从来不曾是兵器实验室。阿贡有两个场所。伊利诺州-东场所被芝加哥环路西南约25英里的森林保护区所盘绕。阿贡的4,000名雇员中约有3,200名在该1500英亩树木茂盛的场所作业。美国动力部芝加哥作业办公室也设在这儿。很难考，山大微生物首要研讨纤维素的，国内仅此一家获国家赞助研讨纤维素工业，分数很高，选取380左右，很惨烈，你假如不是一定要选纤维素方面的话，建议选一个你想学专业的好校园。

长长的路

本职工作在LANL，没事干就去Fermilab，ANL，BNL的跑来答题。
对于postdoc来说，National Lab和大学的主要区别在于：

• 钱多。当然具体到不同的实验室薪酬标准也不一样，但总体上要比大学里面postdoc的平均薪酬高2~3万刀每年（我LANL的postdoc最高年薪约20w刀，简直丧心病狂）。
  
• 约束严格。要想成为国家实验室的postdoc，你的phd必须在5年以内。换言之国家实验室不能招那种万年postdoc。一旦受雇，雇佣期不能超过3年（听说极其特殊的情况下可以延长到4年）。
  

对于faculty来说，National Lab和大学的主要区别在于：

• 选择研究项目的自由相对受限：National Lab归DOE所有，因此对选题有比较严格的要求。我们组前两年想参加CMS，申请了半天，最后还是以类似“CMS多你一个不多少你一个不少”这种奇葩的理由被DOE否决了；
  
• 收入几乎完全来自funding（包括300%的overhead），因此当funding紧张的时候需要自愿无薪休假。。。
  
• 不需要上课。偶尔会有一些面向undergraduate以及graduate student的项目，但是基本上打交道的都是已经训练好拿来就能用的postdoc们。
  

关于security的问题，不同的实验室区别非常大。我最常呆的LANL和FNAL是两个极端的例子。LANL的security极其严格，像中国这种sensitive country几乎 步步受限：如果回国的话需要跟专人面谈上报行程；我的电脑以及我所需要登录的服务器都需要连在一个特别的网络里跟实验室的主网分离；至于clearance更是想都不要想。。。由于Lab的某个不为人知的角落据说收藏有武器级的核原料，因此会时常见到全副武装手提M16的大兵走来走去，有一次我甚至还在街上看到了装甲车。。。Lab里所有地方禁止拍照禁止录音禁止一切人能想到的东西。。。
Fermilab则是另一个极端，任何人在正常上班时间凭有效ID（驾照，护照，学生证什么的）就可以进来，除了Controlled area（因为有辐射）之外可以到包括Director's office在内的地方随便逛。平时几乎每天都能看到校车，每逢春天Fermilab的Buffalo farm上Buffalo下崽的时候就会有一群一群的游客来拍照。如果来Chicago旅游的话，可以考虑把Fermilab当做一站。

队长是我

额。。。现在坐在NIST把这道题答了。。。不过才来没多久，而且没在美国大学实验室呆过，只能说说对于NIST浅显的认识。
首先，根据了解，最最重要的一点，NIST的苦逼博后的工资好像明显比美国其他大学实验室高^_^"。比起CU Boulder，或者法国的国家科研中心（CNRS）的实验室和法国原子能署（CEA），这里博后的工资确实高很多。不过Boulder的物价好高，据说比东海岸很多地方都贵，毕竟是滑雪胜地，丹佛的后花园，科州好多有钱人都在这里买房。。。
十一月就下雪下得丧心病狂的Boulder。。。



NIST由于属于政府部门，里面好多警察，办进门证非常复杂，background check已经三周了还没结束，还要做一大堆training。。。暂时发的通行证写有escort required，理论上不能一个人在里面瞎晃悠。官僚主义好像比较严重，今天刚刚才听说如果比较贵的仪器设备，需要很多人签字才可以。
NIST里面涉密的部门，基本都有单独的门锁，一般人也晃悠不进去。一直想看看NIST-F1也不能随便看。商务部的实验室已经那么复杂了，我想也许能源部的更加复杂，曾经给Sandia的老师写信，人家一句我们不招中国人把我给打发了。
NIST经费目前应该还比较充足，我目前做的项目之前是由DARPA资助的，后来结题之后还需要继续做，现在就改成NIST内部的funding继续，毕竟本身NIST还要给别人发钱，没有某些大学没funding以后就只能把项目终止的问题。但是似乎NIST永久职位比较有限，我们整个组有十几个人，实际上只有三个人是正式员工，一个group leader两个staff，而且有一个人还是在CU兼职。由于NIST本身肩负制定标准之类的职责，所以大老板几乎天天开各种会议，基本不下实验室，但是经常会在NIST出现。刚来了一周多的时候，看到Dave Wineland，觉得很激动，可是后来发现就算是他，也经常会在一些seminar和talk出现，按在国内的经验，这种地位的人基本都不会再参与一些普通的seminar和talk了吧。组里面也比较注重交流，虽然每个实验室可能就两三个人长期在做自己的事情，但是每两周组内要开会报告，每个月部门要开会报告。不过每次部门开会会讲一些blablabla跟政府职能有关的事情或者各种注意事项。有时候会收到商务部的邮件，体现了这确实是属于政府部门。
NIST的实验室觉得没有太多特别的地方，很多大学的实验室也差不多，仪器设备还是比较充足，至少不会出现一台频谱仪或者微波源到处借的情况。NIST的很多科研成果应该是需要提供给有所需求的公司，毕竟是拿纳税人的钱。NIST发的文章后面会有写This work is a contribution of NIST, an agency of the U.S. government, and is not subject to copyright.
如其他人所说的，NIST本身不能培养博士，和法国的实验室很像，都需要挂靠到大学，Boulder的NIST就是挂在CU Boulder，包括JILA的博士也是。
实验室里面有gym，有cafeteria，最神奇的一点是如下图有定期理发的，科研秃好多，为啥还对理发那么上心，没明白这个逻辑。(^口^；)



以后有啥新的体会再补充。

同花顺

第一个知乎回答，谢谢大家的赞同。我发现其余两个答案都开始彪图了，我在考虑我是不是也应该甩几张图出来。
＊＊多说几句关于Security level＊＊还没正式工作，前期被邀请去做报告时，security background check就一个月，还要登记护照，因为我是外国人（很多DOE实验室都是这样，甚至更严格，比如Brookhaven，但LBNL非常宽松，去那里开会参观syncrontron不记得有什么特别不方便的地方）；后来我在国家实验室工作的时候，网线接口是单独的，因为我是外国人；我的工作牌背景也是红色的，因为我是外国人；我工作时间不能超过某一个点，如需超过，必须向上级汇报并得到批准，因为我是外国人；所有在实验室外的报告，以及投发文章，必须要在实验室内部先审批，这个大家倒是都一样；我下班后是不能够access email的，这是好事！；没有来自‘Evil Country’的同事；我还认识在Los Alamos做核反应堆材料的朋友，据说有一种超级神秘的security level，叫做‘security level X’什么的，我想那种level你上知乎上浏览什么都是会被监控的吧。
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既然问的是研究气氛，还有问career track，我觉得我可以回答。我在DOE国家实验室工作过，也在美国几所高校工作过。题主想问是以PI姿态的研究状态，还是postdoc的研究状态？简而言之，气氛非常不同，career track也不一样。National Lab都是soft money，自己的每一分工资几乎都是来自research funding，overhead rate非常高，里面的Permanent Research Scientist分级，对应与大学里的tenure track faculty，但有点像公司里的级别变更周期和考核，没有拿tenure的压力大。有几个实验室是Battelle管理，但LBNL不一样，是归UC管理，overhead比较低，和高校比较接近，当然，security level也比较低（如之前
@王力乐 答案提到的）。而你提到的这几个实验室里Oak Ridge归Battelle管，Los Alamos是UC系统管，NIST是Dept of Commerce的。我个人比较喜欢高校环境，因为总是有很多年轻人，觉得气氛比较活跃，也比较灵活。国家实验室里条条框框比较多，比如上班打卡，在实验室一定要戴护目镜，有一定的dressing code等等，自主性差点。做PI差别还是很大的，一个是Educator and Researcher，一个只是Researcher；基本上走上了不同系统（高校和national lab）的career track，很难再转入到彼此系统。当然了，well establish了以后做个兼职什么的很常见。做postdoc的话，有一点要注意的是，国家实验室里不能做postdoc超过三年。关于项目资金，国家实验室不能申请NSF，但很多DOE的FOA都是针对某些国家实验室，一般别人／别的group拿不到。国家实验室资金不一定充沛，不同专业不同实验室贫富差距发展状况差别很大，而且受财政年度预算和政策影响非常大。可能上一个5年大家呼啦呼啦都在做方向A，然后政策一变，没钱了，就只能换方向了。我当时的实验室就面临了严重的基金困难的局面，然后，我就又跳回了高校坑。希望有帮助。

清风寡欲

本回答纯骗赞，文不对题（特别是当题主在问题说明里补充了关于“做博后的区别”的要求），列位看官看个新鲜就好…… 不过，话又说回来，在国家实验室和大学皆做过博后的人，虽然不少，但有这么好的闲情逸致上来答题的，肯定没几个……
==== 原文如下 ====
题主单单点那几个涉密程度最高的实验室，对不涉密或少涉密的干脆一个不提（比如 LBL，Argonne，FermiLab，PPPL 之流） ，莫不是别有所图！我搞凝聚态实验的机油们去 LANL 做个强磁场的实验，都要被审查好一阵子……
在下经历浅薄，只好对比一下呆过的区区两个地方了：Lawrence Berkeley 和 Princeton，且都只是天体物理这一块儿（凝聚态的人又要说咱做的不是物理了）；同时还要外加一些限制和问题：在 LBL 的身份是访问学生，并不是博后；两个地方的规模差异太大（所以似乎更应该是让在 Harvard 天文系这种巨型院系呆过的人来做对比）。所以，这个答案可能会让您失望。
国家实验室本身，原则上是不给博士学位的。有说其在某个国家实验室读博的，多半是在实验室里头找了老板；拿学位时，则还是得“回到学校”的。
名为实验室，做理论的人其实甚多（这可能就是题主所说的“独立研究”的很重要的一部分）；总体而言，研究方向也非常多。比如，虽然 LBL 是做物理起家的，却有许多做生物燃料和人工光合作用的研究人员（那儿的 shuttle bus 烧的是生物柴油，据说就是那帮人自己搞的生产方案和设备）……
在 LBL 期间，老板是 David Schlegel，大神一枚，但原则上他的职位并不是终身的（又不是大学嘛）；当然，你叫不叫他 Professor 他都不介意，尽管他不是。还有一个老板，是山下（UC Berkeley）和山上（LBL）双重聘任的。这种情形，在不少国家实验室其实很常见；所以，若要说国家实验室里和大学里的氛围差异有多大… 还真不见得。
当然，听粒子物理那一块儿的朋友说，IceCube 和 ALS 那边，确实就跟每一个大型科学实验项目里头一样，人太多，氛围于是就说不上多 fancy 了；而且，研究组里的很多人员，其实是做工程的——他们的习惯是，Webapp 开发和研究工作协调这类事务，也常常招个博后来干。
根据自己和几个学弟的经验，LBL 的国际事务办公室效率非常低下，特别是在发放 DS-2019 表格方面——因为，根据他们的说法，这玩意儿要跟山下搞，他们自己则似乎不太方便。
LBL 钱多，是真的多。Princeton 天文系算相当富裕了，博后也就一共二十多个；在 LBL，找上五六间办公室，各在门口喊一嗓子“去阳台看日落啦”，若运气好些，过不了多久，阳台上和附近就可能会聚集同样数量的博后……
因为钱多，LBL 的项目无比多，而且很多项目中都充斥着与当时的我身份一样的本科访问学生（不过他们不给访问学者银子，需要派出机构支付）。项目太多，人手有时会不够，便让不太靠谱但是免费的小本们打打杂（写 GUI、给正在做实验的探测器值班或者灌液氮，虽然这些小本都会抱怨说我们是做理论的啊啊啊）。这种情形，在大学里头，通常是见不到的。办公区域也大，虽然我去的时候，Berkeley 的天文系在整修大楼，山下的人们全都上山了，弄得天体物理这块儿拥挤不堪，给三个人设计的办公室里头挤进八个人…
他们钱多的另一个表现是，在百废待兴万业凋敝（雾）的美帝，特别是在那被终结者先生于财政上搞得一团糟的加州（大雾），他们竟然在修新楼，而且修得还挺快…
资源也给力。美帝的国家实验室都是能源部（DoE）旗下的，资源大大的有。NERSC（DoE 的超级计算中心）是 LBL 管着的，所以… Hopper、Edison、Carver 各种超级计算机随便用有木有！维护超级给力、各种软件包的新版和历史版本统统齐全有木有！Emacs 24.2 发布之后 12 小时全部装好有木有！提交 Job 之后几乎不用排队有木有（原为“根本不用排队”，该夸张被人误解，现已修改）！DoE 从来不跟 NASA 那样鸡贼兮兮地防着中国公民有木有！Princeton 也有自己的超级计算机，可是最大的 tiger 集群的规模，也比 NERSC 小一个量级，三天两头发生系统崩溃、节点崩坏的事儿都不必说了，还有一些学生拿成百上千的高优先度串行程序霸机，逼着我为了一个本该运行一天的程序排上一周的队…… 没办法，私校么，再有钱也比不过国家实验室（但这儿还有个 PPPL；不过在下不是做等离子物理的，其情况不是太了解，只知道他们的博士生培养计划自由度很大，有到四年级才开题的）。
因为 LBL 是壕/财主，所以经常成为一些重要项目的关键节点。它主持了 BigBOSS 巡天计划（现在改名叫 MS-DESI）及其建造，每周都有组会——这不稀奇，但这不是简单的组会：请想象，每周开组会的时候，老板让你上去给个报告；你硬得头皮上了台去，只见下头坐着四十号人，来自世界各处，而且每次差不多都要换四分之一的人… 相比之下，Princeton 的天文系以理论为主，也因其规模小，虽然经常有人来做报告，却很少出现这样大规模的交流… 两处都经常有很多 fancy 的人过来做报告，可是在国家实验室，埋首于自己事务而忽略报告的人的比例，似乎比学校还是要高出不少…
作为国家实验室的成员，LBL 学生和博后在活动和文艺娱乐方面，显然比学校里的人单薄很多。某次，办公室里的人们煞是正经地组织去听一场肖斯塔科维奇的音乐会——我惊异于他们竟然把这当成一件大事儿……
就像前面提到的，LBL 的常驻居民和流动人口组成也相当丰富多彩。小小一个办公室，就能让你认识一大票人：从未来老板的前学生，到乒乓球球友加未来的隔壁办公室兄弟，再到每天拉你去阳台上拍海湾日落、一回日本就当上叫兽的从东京大学来访的哥们儿…… 斜对面和头顶上的办公室各摆着一尊活佛，这酸爽，不敢相信……
嗯，先说到这里。受楼下启发，曝点儿照（皆为自行拍摄，艺术修为和后期技术皆欠奉，看官知道意思就成）；反正都写成一个骗赞的回答了。不过，这也说明一个问题，除了少数例子，美帝的大学和研究所多是在乡下或者小镇上的……
LBL Building 50 五楼阳台上黄昏时分拍摄的图片，有山下的学校和小镇，海湾（海湾对面是旧金山），晚霞。就像前文所说，每天日落前后，花上二十分钟站在阳台上观景——看那红日西沉，五彩沉凝，华灯渐上，空气的颤抖把地上的流光化为繁星——乃是 50 号楼的人员的标配。





Princeton 则完全是另一番风光（后一张其实是 IAS，technically 并不算学校的一部分，不过两家机构是紧挨着的，人员重叠度也很高）：