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國(guó)際頂尖科研團(tuán)隊(duì)信息化應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)研之五UCB物理系：利用機(jī)工車間為師生提供設(shè)備與服務(wù)

編者按

“國(guó)際頂尖科研團(tuán)隊(duì)信息化應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)研”專題報(bào)告重點(diǎn)調(diào)研了國(guó)際上具有重大產(chǎn)出的頂級(jí)科研團(tuán)隊(duì)，從團(tuán)隊(duì)研究方向、重大成果、組織結(jié)構(gòu)及其所利用的信息化工具/資源/大型科研設(shè)施等多方面展開調(diào)查與總結(jié)。本期將重點(diǎn)介紹索爾·珀?duì)栺R特的研究團(tuán)隊(duì)及其所在加州大學(xué)伯克利分校物理系的相關(guān)情況。

截至2014年，加州大學(xué)伯克利分校（UCB）物理系共產(chǎn)生七位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，占整個(gè)分校諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)邤?shù)量（22位）的近1/3。新近獲諾貝爾獎(jiǎng)的教授是索爾·珀?duì)栺R特（Saul Perlmutter），他于2011年同Brian P. Schmidt、Adam G. Riess一起獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“通過觀測(cè)遙遠(yuǎn)超新星發(fā)現(xiàn)宇宙的加速膨脹”。其中，索爾獨(dú)享一半獎(jiǎng)金，Brian P. Schmidt 和Adam G. Riess分享另一半。本部分將重點(diǎn)介紹索爾·珀?duì)栺R特的研究團(tuán)隊(duì)及其所在物理系的相關(guān)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(xué)的天體物理和粒子物理（理論與實(shí)驗(yàn)）、與電子/中子/凝聚態(tài)物質(zhì)/核等相關(guān)的量子物理，以及交叉前沿領(lǐng)域的生物物理學(xué)。

索爾·珀?duì)栺R特領(lǐng)導(dǎo)的宇宙物理學(xué)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(shí)驗(yàn)、概念和模擬等解釋宇宙的基本現(xiàn)象?；趯?shí)驗(yàn)、計(jì)算和理論，BCCP將繼續(xù)建立有關(guān)宇宙的準(zhǔn)確可靠的模型，解決如下重大問題：什么是暗物質(zhì)？它如何影響宇宙的加速膨脹？早期宇宙的時(shí)空起源？重大產(chǎn)出見表1。

表1　加州大學(xué)伯克利分校物理系諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)咭挥[

組織規(guī)模與結(jié)構(gòu)

伯克利物理系有300多名教職員工（含訪問學(xué)者和博士后）。諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)咚鳡枴ょ隊(duì)栺R特所在的伯克利宇宙物理學(xué)中心擁有近40余人。

信息化工具——機(jī)工車間（M-shop）

M-shop為物理系教職工、學(xué)生和博士后提供用于設(shè)計(jì)、構(gòu)造和維護(hù)原型研究設(shè)備的服務(wù)。M-shop由一位主管和三位高級(jí)機(jī)械師組成，能指導(dǎo)用戶利用標(biāo)準(zhǔn)化和特別的機(jī)械工具，包括車床、立輥軋機(jī)、鉆床、磨床、電鋸、刻度機(jī)、齒輪滾刀、精準(zhǔn)電腦數(shù)值控制機(jī)器工具、放電機(jī)械和光學(xué)測(cè)量裝置等。機(jī)械師擁有管理系統(tǒng)和設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域知識(shí)，涉及電功率、電器設(shè)備、超高壓、電磁、計(jì)算機(jī)接口、計(jì)算機(jī)分析和編程，并精通Surfcam和Solidworks軟件以幫助設(shè)計(jì)各種形狀復(fù)雜的機(jī)械組件。M-shop還提供針對(duì)各種真空室和設(shè)備的精密焊接。

信息化資源——物理系的計(jì)算資源

物理學(xué)/天文學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（PANIC）集群是一組針對(duì)物理系教職工和研究生的Linux計(jì)算機(jī)集群。它包括由9臺(tái)個(gè)人電腦和2臺(tái)激光打印機(jī)組成的兩間實(shí)驗(yàn)室，其中9臺(tái)電腦的配置一樣。

除了標(biāo)準(zhǔn)的Linux程序外，集群還安裝了若干第三方應(yīng)用程序，如Mathematica和Matlab等數(shù)學(xué)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(yè)服務(wù)器、郵件/新聞客戶端，以及Firefox網(wǎng)頁(yè)瀏覽器等。每位用戶均可利用一部分網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。用戶還可申請(qǐng)將個(gè)人辦公工作站連接至PANIC設(shè)備。物理系首年新生可利用免費(fèi)賬號(hào)獲取PANIC資源，其他用戶的賬號(hào)費(fèi)用為250美元/年。