美國能源部資助阿貢國家實驗室推動科學研究項目

美國能源部（DOE）已向阿岡國家實驗室（ANL）撥款，以領導一系列研究項目，旨在加速在能源、氣象預測、量子技術和網絡安全等領域的科學發現。這些計劃是 DOE 新成立的 Genesis Mission 的一部分，該國家級努力旨在建立該機構所稱的全球最強大的綜合科學發現平台。該計劃於 2025 年 11 月宣佈，由聯邦政府啟動，Genesis Mission 將超級計算、量子系統、先進科學儀器和其他數碼技術相結合。

Genesis Mission 的目標與計劃

其目標是通過人工智能（AI）加快科學研究。阿岡國家實驗室將主導或支持加快核能部署、電網可靠性、氣象預測和科學基礎設施的項目。

ANL 主任保羅·基恩斯（Paul Kearns）表示：「Genesis Mission 代表著邁向一個新的 AI 整合科學發現時代的重要一步。」該實驗室的一個主要項目是開發數字雙胞胎，即現實系統的虛擬模型。研究人員希望這些模型能簡化核燃料回收過程並加快監管批准。同時，ANL 還參與了由愛達荷國家實驗室（INL）主導的 Prometheus 計劃，旨在通過在整個反應堆系統中使用先進的數碼工具來現代化核能。

DOE 表示，該項目將團結全國實驗室、大學、行業夥伴和慈善組織，共同支持美國可靠且充足的核能。

同時，還有其他項目將改善環境預測並保障基礎設施。這些項目將提升對水資源可用性、洪水風險和極端降雨的預測能力。更好的預測將幫助公用事業、規劃者和政策制定者加強能源系統和基礎設施。ANL 還將利用先進的網絡安全技術保護科學數據和研究基礎設施，這些技術旨在檢測異常活動並保護科學工作流程。基恩斯在新聞稿中補充道：「這項投資將使我們的研究人員和合作夥伴能夠追求大膽的想法，加速創新，並提供將惠及國家和全球的科學突破。」

量子科學的重點研究

量子科學將是 ANL 的另一個重點領域。研究人員將致力於改善量子傳感器的靈敏度，使其在測量極小物理信號時更加準確。其他項目將改善量子電路設計，以便進行核物理模擬。該團隊將創建能夠在超低温下運行的先進微電子學，使用超導材料。他們還打算簡化核天體物理實驗，以加速對宇宙的發現。Genesis Mission 將建立一個研究平台，將先進的計算工具整合到大規模實驗中。同時，ANL 在超級計算、數據管理和協作研究平台方面的專業知識將為該計劃提供大量的計算基礎。

這些獎勵旨在確定未來科學突破和投資的有前景路徑。「項目團隊將設計和演示將 AI 與科學研究整合的研究工作流程，同時嚴格評估這些方法是否能加速發現、改善預測能力、增強實驗或產生新的科學見解。」ANL 總結道。

Genesis Mission 對科學研究的影響

美國能源部的 Genesis Mission 代表了一個整合多種先進技術的努力，旨在推動科學研究的突破。這不僅有助於加速核能的部署，還能改善氣象預測和網絡安全，從而提升整體基礎設施的可靠性。隨著人工智能的引入，研究人員能夠更有效地處理複雜數據，並加快科學發現的步伐。這些努力將促進跨學科合作，並可能對全球能源和環境問題的解決產生深遠影響。