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年度评估不及格,美国费米国家实验室或迎重大改组
·2021年,美国能源部给费米实验室的表现打了B,而它需要B+才能通过。
·如果只有芝加哥大学或美国大学研究协会竞标费米实验室的新合同,它们将需要一个新的专业的合作伙伴。“美国能源部肯定会坚持要有所改变。”
学术期刊《科学》(Science)网站近日发布消息称,“陷入困境的美国费米国家加速器实验室将迎来重大改组(major shake-up)。”
费米实验室的航拍照片。Ryan Postel 图
该报道称,美国能源部 (DOE)评论员对费米实验室的管理不善感到遗憾。2021年的绩效评估结果显示,费米实验室在多个类别上分数不及格。
美国能源部很少因绩效问题不续签国家实验室的上述合同,转而寻找新的管理运营商。但现在,美国能源部已悄然开始了一项不同寻常的举措,发起竞争运行美国唯一的专用粒子物理实验室的合同“竞赛”(competition)。预计中标者将于2025年1月1日开始全面负责费米实验室的运营。
芝加哥大学与美国大学研究协会(URA)的联合伙伴对费米实验室的管理和运营至少在两方面上遭到人们质疑。
根据目前正在执行中但即将到期的合同,芝加哥大学与美国大学研究协会的合作伙伴(joint partnership)——“费米研究联盟有限责任公司”(Fermi Research Alliance, LLC)从2007年1月1日到2024年12月31日管理和运营着费米实验室。有科学家评论称,该公司既没有足够的人手,也没有资产。
但芝加哥大学希望继续获得费米实验室的管理运营合同。“我们绝对会继续竞标。”“费米研究联盟有限责任公司”董事会的现任主席、美国芝加哥大学校长保罗·阿里维萨托斯(Paul Alivisatos)说。
芝加哥大学目前还运营着美国阿贡国家实验室。它与费米实验室相同,都是美国能源部下属的17个国家实验室之一。
目前仅有的单一研究目标实验室,首屈一指的粒子物理实验室
费米实验室是美国首屈一指的粒子物理和加速器实验室,也是美国目前仅有的单一研究目标实验室。它成立于1967年,主要由美国能源部科学办公室资助。
美国能源部相关网页显示,两个月前,2023年1月24日,美国能源部发起了未来数年内费米实验室新的管理运营(M&O)合同的“竞赛”,并上线了一个专门的网站,用于发布、更新重要公告和其他文件。
上述专门网站称,本次“竞赛”的目的是征求和授予费米实验室新的管理运营合同,从而提高该实验室管理运营商的绩效和效率;期望由此引出创新的方法规划该实验室的未来。
相关页面发布的“信息请求”(RFI)称,美国能源部目前正处于采购规划阶段,要求各方提供与本次采购竞争障碍有关的信息,用于市场研究。
上述美国能源部“信息请求”网页的最新介绍称,费米实验室目前员工人数已达约2100名,包括直接雇用人员和扩充人员。这一最新公布的数字远大于比费米实验室官网介绍的1750人。费米实验室目前的年度预算约为6.14亿美元。
费米实验室建设在美国联邦政府所有的6800英亩土地上,位于美国伊利诺伊州凯恩县的巴塔维亚镇。该实验室拥有大约370座建筑物。
费米实验室的组织架构。
该实验室官网介绍称,目前管理费米实验室的费米研究联盟有限责任公司是芝加哥大学和美国大学研究协会的合作伙伴。美国大学研究协会是一个由89所研究型大学组成的联盟。自1967年以来,费米实验室一直致力于回答这些和其他基本问题——“我们是由什么构成的?宇宙是如何开始的?最小、最基本的物质粒子蕴藏着哪些秘密,它们如何帮助我们理解空间和时间的复杂性?”该实验室致力于世界上最先进的粒子加速器,并深入挖掘最小的物质组成部分;并探索宇宙最远的地方,寻找暗物质和暗能量的本质。费米实验室与50多个国家合作,在美国和其他地方开展物理实验。来自世界各地的物理学家来到费米实验室,使用世界领先的加速器进行粒子物理实验,收集并分析这些实验的数据。
困境和麻烦:迄今最大项目正“苦苦挣扎”?
2007年开始执行的、长达18年的费米实验室的管理运营合同将于明年到期,目前还剩余不足两年的执行时间。该合同显示,在费米实验室的管理、运营绩效方面,“A”表示显著超出绩效设定的绩效预期;“B+”表示运营承包方满足了规定合同中绩效评估的绩效目标。换句话说,至少B+才算通过评估考核。
但2021年,美国能源部给费米实验室的表现打了B。在其8个主要子类别评估,费米实验室获得了5个不及格分数,包括科学和技术项目管理的C和商业系统的B-。
费米研究联盟有限责任公司对费米实验室的管理运营至少面临着两方面的质疑:该实验室迄今最大实验项目的成本正在飙升,但进度落后,此外“实验室混乱”。美国能源部评论员称,“该实验室最大的创新项目正在苦苦挣扎。”
费米实验室官网介绍,目前正在建设中的、由长基线中微子设施(LBNF)支撑的深地下中微子实验(DUNE),是该实验室主持的一项大型国际实验项目。DUNE汇集了来自全球30多个国家的科学家和工程师,为了一个共同的目标:了解中微子这个宇宙中最难以捉摸和最神秘的亚原子粒子。
深地下中微子实验 (DUNE)示意图,来自费米实验室网站。
在DUNE实验中,费米实验室的科学家们将加速质子并将它们撞向目标,从而产生一束中微子。这束中微子将穿过一近、一远两个探测器。这两个探测器将收集到的中微子相互作用数据分发给世界各地的合作者进行分析,以解开中微子的奥秘及其在我们宇宙中的作用。
其中,近探测器设置在费米实验室站点,远探测器在1300公里(800英里)外的南达科他州桑福德实验室的地下深处。两个探测器之间没有隧道连接,而是隔着厚厚的地层。
LBNF包括一系列基础设施:桑福德实验室地下深处容纳探测器的巨大洞穴、探测器保持低的基础设施、将粒子对准探测器的新光束线以及产生中微子的房间。建造这些设施意味着巨大的工程量,包括开挖80万吨岩石。
2015年,美国能源部估计上述LBNF/DUNE项目将耗资15亿美元,并预计于2025年开始产生数据。
但到2021年底,关于上述项目的成本预估翻了一倍多,达到31亿美元。不幸的是,项目进度也落后了。
而上述项目的预算可能进一步攀升。美国能源部最近发布的2024财年预算申请称,LBNF/DUNE将耗资33亿美元。
上述项目需要开挖巨大的洞穴。《科学》网站报道称,一位要求匿名的前费米实验室物理学家说,费米实验室没有制定一份很好的挖掘合同,“里面有各种各样的漏洞,挖掘公司从我们身上赚了很多钱。”而“费米研究联盟有限责任公司”的工作人员承认,该实验室没有做好充分准备来监管一个庞大的建设项目。美国明尼苏达大学双城分校的中微子物理学家马文·马沙克(Marvin Marshak)表示,这些问题揭示了“费米研究联盟有限责任公司”的根本弱点。它是专为管理国家实验室而“诞生”的临时公司,没有足够的人手,也没有资产,还缺乏相应的资源。
然而,费米实验室可能不应该受到所有指责。一位要求匿名的理论物理学家说,“我不确定是(费米)实验室真的有问题,还是能源部有问题,并指责实验室。”他说,费米实验室最终与挖掘承包商蒂森矿业公司(Thyssen Mining)敲定挖掘合同几个月后,美国能源部才批准相关合同。
而“费米研究联盟有限责任公司”董事会成员Juan de Pablo表示,目前挖掘合同已经达成,南达科他州的挖掘工作已完成60%。成本现在得到了更好的控制。
《科学》网站报道称,物理学家们表示,费米实验室还存在中微子实验以外的问题。多个消息源称,费米实验室在向大学合作者提供资金方面经常滞后。
还有物理学家称,即使进入费米实验室的实验站点也成为了一种考验,因为该实验室要求临时用户提前4周提出申请,并为每次访问其实验站点重复参加安全培训。
改变:谁将赢得新合同?
芝加哥大学与美国大学研究协会的联合伙伴公司不是没有感受到美国能源部传递的压力。2022年4月,费米实验室迎来新主任——国际知名的加速器物理学家莉亚·梅明加(Lia Merminga)。此前执掌费米实验室长达9年时间的实验粒子物理学家奈杰尔·洛克耶(Nigel Lockyer)被换下。
莉亚·梅明加(Lia Merminga)从2022年4月开始担任费米实验室主任。
据美国能源部官网信息,奈杰尔·洛克耶于2013年9月开始担任费米实验室主任。在他的领导下,费米实验室根据粒子物理项目优先排序小组报告的建议重新调整了其使命,并确定了方向——通过建设长基线中微子设施奠定在中微子研究领域的世界领先地位。作为一名实验粒子物理学家,奈杰尔·洛克耶从2007年到2013年掌舵加拿大粒子与核物理国家实验室(TRIUMF)六年。他拥有俄亥俄州立大学的物理学博士学位,是美国物理学会的会员,并因其在底夸克方面的领先研究而获得美国物理学会2006的潘诺夫斯基奖。
但有物理学家称,LBNF/DUNE项目的“爆炸性”需求迫使奈杰尔·洛克耶削减其他较小的项目,从而疏远了其他较小项目的物理学家。“奈杰尔的处境很糟糕,”一位物理学家说,“而且他没有把这些困难的决定呈现为符合每个人的最佳利益的诀窍。”另一位前费米实验室物理学家说,“我能看到事情分崩离析,但我无力提供帮助。”他称,奈杰尔·洛克耶解雇了许多长期管理人员,并用不适合的新人取而代之。
但费米实验室的新主任莉亚·梅明加被称赞,“很好地理解了(美国)能源部的担忧。”费米实验室通过了2022年的绩效评估。
莉亚·梅明加在希腊雅典大学获得物理学学士学位,并获得物理学和数学硕士学位以及博士学位。她在美国密歇根大学安娜堡分校获得物理学博士学位。她是费米实验室杰出科学家、美国物理学会会员,也是美国能源部奥本海默能源科学领导力项目的毕业生,曾在多个国际科学委员会任职。
如果费米实验室的合同易手,莉亚·梅明加可能会失去现在的职位。
美国能源部以5年期合同聘请第三方运行其所属的17个国家实验室,相关合同可能续签15年甚至更长时间。而费米实验室的管理运营新合同的提案请求将于今年夏天正式发布,并拟在2024年9月30日签订新合同,于2025年1月1日移交该实验室的控制权。
目前尚不清楚有多少机构将竞标该合同。美国能源部关于该合同的“竞赛”网站暂未公布更多进展。曾担任美国能源部办公室首席副主任的物理学家詹姆斯·德克尔(James Decker)说,“我不认为有太多组织可以真正竞争这份合同。”多位观察人士表示,如果只有芝加哥大学或美国大学研究协会竞标费米实验室的新合同,他们将需要一个新的专业的合作伙伴。“美国能源部肯定会坚持要有所改变。”
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