经费爆炸的美国材料实验室，你申哪一个？

经费爆炸的美国材料实验室，你申哪一个？

还记得我刚到美国时，认识的一个学长小L吗？他当年可是手握好几个名校offer的“卷王”，最后去了一所TOP 20大学，跟了一个看起来title很高的教授。我们都以为他要从此走上学术巅峰，结果每次聚会，他都一脸生无可恋。

一问才知道，他老板理论功底一流，就是拉funding的能力差点意思。组里那台核心设备，比他的年龄还大，三天两头闹罢工。小L一半的时间不是在做实验，而是在修机器，或者到处求爷爷告奶奶地借用别人实验室的设备。想买个新耗材，得跟老板磨叽半个月，申请报告写得比实验报告还长。眼看着隔壁组的同学用着最新款的电镜，发着一篇又一篇的顶刊，小L的内心是崩溃的。“我不是来搞科研的，我是来搞维修和采购的”，他苦笑着说。

小L的故事不是个例。对于我们材料专业的PhD来说，实验室的经费状况，直接决定了你未来五年是开着“航母”还是划着“小舢板”搞科研。尖端的研究，离不开尖端的设备和充足的资源支持。选一个“有矿”的实验室，不仅意味着你能接触到最前沿的技术，更意味着你的科研想法能被快速验证，试错成本大大降低，发文章、毕业自然也就水到渠成。

所以，还在为申哪个材料PhD头秃的你，别再只盯着学校排名和老板的H-index了。今天，我们就来当一回“情报员”，带你深入扒一扒那些经费拿到手软的美国材料实验室，帮你精准定位，直通你的dream offer！

第一梯队：国家级能源中心，稳定输出的“国家队”

有些实验室的经费来源，已经超越了单个教授的范畴，而是背靠着国家级的能源研究中心。这些中心通常由美国能源部（DOE）等机构豪掷数亿美金支持，研究方向聚焦于国家战略，比如新能源、储能技术和可持续材料。进入这样的组，你担心的不该是没钱，而是精力够不够用。

案例1：斯坦福大学 - Yi Cui（崔屹）课题组

说到电池和纳米材料，崔屹教授的名字绝对是如雷贯耳。他的实验室不仅仅是斯坦福的一个独立课题组，更是美国能源格局中的重要一环。他是SLAC国家加速器实验室的科学家，同时领导着斯坦福Precourt能源研究所和可持续发展加速器。这意味着什么？意味着他的研究直接与国家能源战略挂钩。

崔教授的组常年手握大把来自DOE的项目。比如，他深度参与的“Battery500”联盟，就是一个由DOE资助、耗资数千万美元的大型项目，旨在开发能量密度高达500 Wh/kg的下一代锂电池。最近，他的团队还在可持续材料领域发力，比如开发能从空气中高效捕获水分的材料、可降解的塑料替代品等，这些都是能吸引巨额资金的“吸金石”。就在2023年，斯坦福新成立的可持续发展学院获得了超过10亿美元的捐赠，崔教授作为核心人物，其研究方向的经费只会更加充裕。在他的组里，你不仅能用到SLAC世界顶级的同步辐射光源等大型设备，还能和来自国家实验室的顶尖科学家合作，这种平台和视野，是普通实验室无法比拟的。

招生偏好：有扎实的材料、化学、物理背景，对能源和可持续发展有强烈热情。动手能力强、有独立思考能力的学生会非常受欢迎。

案例2：麻省理工学院（MIT） - Jeffrey Grossman课题组

MIT的材料系（DMSE）本身就是“神仙打架”的地方。而Grossman教授的组则是一个将计算材料科学玩到极致的典型。他的研究核心是利用原子级别的计算和机器学习来设计新材料，尤其是在能源转换和存储领域，比如高效太阳能电池、热电材料等。

他的实验室经费同样稳如泰山。MIT拥有大名鼎鼎的MIT.nano中心和MIT能源计划（MITEI），这些平台为他提供了强大的支持。Grossman教授经常能拿到来自国家科学基金会（NSF）和能源部（DOE）的大型项目。例如，他曾领导一个由DOE资助的“计算材料科学中心”，专注于预测和设计能源材料的性能。近年来，随着AI在材料科学领域的兴起，他的研究方向更是站在了风口上。企业也爱他，他的组经常与丰田、壳牌等能源和汽车巨头合作，横向经费拿到手软。据公开信息，类似MITEI这样的平台，其企业会员每年的会费就高达数百万美元，这些钱会源源不断地流入相关的研究项目中。在他的组里，你不仅能拥有海量的计算资源，还能将计算设计与实验验证紧密结合，这对于培养全面的科研能力至关重要。

招生偏好：计算背景强，熟悉DFT、MD等模拟方法，对Python编程和机器学习有了解的学生会非常有优势。当然，扎实的材料物理和化学知识也是必需的。

第二梯队：时代风口上的弄潮儿 - 半导体与量子材料

如果说能源是永恒的主题，那半导体和量子信息就是当下最炙手可热的“爆款”。随着美国《CHIPS and Science Act》（芯片与科学法案）的通过，数百亿美元的资金正涌入半导体研究领域，相关专业的PhD位置和奖学金都肉眼可见地增多了。谁能抓住这个机会，谁就拿到了通往未来的快车票。

案例1：加州大学伯克利分校（UC Berkeley） - Sayeef Salahuddin课题组

在后摩尔定律时代，寻找下一代计算技术的突破口是整个半导体行业的核心任务。Salahuddin教授就是这个领域的领军人物之一，他因在负电容晶体管（NC-FET）和拓扑量子计算方面的开创性工作而闻名。他的研究旨在解决芯片功耗的根本性难题，这正是“芯片法案”最关注的方向之一。

伯克利作为半导体研究的重镇，自然是“芯片法案”资金的重点倾斜对象。Salahuddin教授参与了多个由DARPA（国防高级研究计划局）和SRC（半导体研究联盟）资助的大型研究中心。例如，由SRC和DARPA共同资助的JUMP 2.0计划，在全美设立了多个研究中心，每个中心在五年内都能获得约3000万至4000万美元的资助，Salahuddin教授就是其中一个中心的核心成员。这意味着他的实验室在未来几年内完全不愁经费，可以放手去探索那些高风险、高回报的前沿课题。加入这样的实验室，你做的不仅仅是发几篇论文，而是真正在定义下一代的计算技术。

招生偏好：有微电子、固体物理、器件物理背景的学生是首选。熟悉半导体器件制备工艺（光刻、刻蚀、薄膜沉积等）和电学测试会是巨大的加分项。

案例2：哥伦比亚大学 - James Hone课题组

二维材料，尤其是石墨烯，自问世以来就一直是材料科学的宠儿。James Hone教授是这个领域的元老级人物，他的实验室在二维材料的制备、物性研究和器件应用方面都做出了奠基性的贡献。如今，研究热点已经从单一的石墨烯扩展到了各种新型二维材料及其异质结。

Hone教授的实验室是哥伦比亚大学NSF材料研究科学与工程中心（MRSEC）的核心。MRSEC是NSF旗下最重要的材料研究资助项目之一，通常以六年为一个周期，为每个中心提供超过1800万美元的资助。Hone教授作为中心的核心PI，经费来源极其稳定。他的实验室拥有顶级的微纳加工和测试设备，可以实现原子级别的材料堆叠和器件制备。最近，随着量子信息科学的兴起，二维材料在构建新型量子比特和量子传感器方面的潜力被发掘出来，这又为Hone教授的研究打开了新的经费大门，吸引了大量来自DOE和国防部的项目资金。在他的组里，你将站在巨人肩膀上，探索物质在二维极限下的新奇物理现象。

招生偏好：物理背景，特别是凝聚态物理背景的学生会非常有优势。对纳米技术、低温强磁场下的电输运测量有经验者优先。

第三梯队：温柔的巨兽 - 生物医学与柔性电子

这个方向的经费来源主要是美国国立卫生研究院（NIH），其年度预算高达数百亿美元，是全球最大的医学研究资助机构。此外，各种基金会、大型医疗公司也是重要的金主。这里的“神仙”实验室，不仅论文发得又多又好，而且研究成果往往能直接转化，影响人类健康。

案例1：西北大学 - John A. Rogers课题组

提到柔性电子和生物集成电子学，John Rogers教授是绕不开的“大神”。他的研究将电子器件从坚硬的硅基片上解放出来，使其变得像皮肤一样柔软、可拉伸，能够无缝贴合在人体或各种不规则表面上。从用于监测新生儿生命体征的无线传感器，到可植入体内、任务完成后自动降解的“瞬态电子”，他的每一项成果都充满了想象力。

Rogers教授是一个自带“吸金”光环的科学家。他的研究横跨材料、电子、生物和医学等多个领域，能够从NIH、NSF、DARPA甚至比尔及梅琳达·盖茨基金会等多个渠道获得资助。据不完全统计，他领导或参与的项目总经费已达数亿美元。例如，他开发的用于监测早产儿的无线传感器，就获得了盖茨基金会数千万美元的支持。他的实验室规模庞大，设备精良，更重要的是，他建立了一个包含工程师、材料学家、临床医生在内的庞大合作网络。在这里做研究，你的成果可能很快就会出现在临床试验中，这种成就感是无与伦比的。

招生偏好：背景非常多元化，欢迎材料、机械、电子、化学、生物医学工程等各种背景的学生。最重要的是要有创造力、出色的动手能力和团队协作精神。

案例2：约翰斯·霍普金斯大学（JHU） - Hai-Quan Mao课题组

JHU的生物医学工程（BME）常年排名全美第一，其实力可见一斑。而Mao教授的实验室就是其中研究生物材料的佼佼者。他的研究重点是设计和合成新型高分子生物材料，用于药物递送、基因治疗和组织工程，特别是神经再生。

JHU本身就是NIH经费的最大接收机构之一，每年从NIH获得的经费超过8亿美元。身处这样的环境，Mao教授的实验室自然“近水楼台先得月”。他的研究项目常年获得NIH R01等高竞争性项目的稳定支持，一个R01项目通常就能提供五年、每年数十万美元的资助。他的实验室专注于解决临床上的实际问题，比如如何引导受损的神经纤维再生、如何高效地将药物递送到病灶区域等，这些都与人类健康息息相关，因此也更容易获得持续的资金支持。JHU强大的医学院和附属医院为他的研究提供了得天独厚的合作资源和临床转化平台。

招生偏好：有高分子化学、材料学或生物医学工程背景，熟悉细胞培养、动物实验等生物学实验技能的学生会非常受欢迎。

看到这里，你是不是已经对这些“神仙”实验室心动了？

当然，这篇文章只是冰山一角。美国还有太多太多经费充足、方向前沿的优秀实验室。那么，除了看我们的推荐，你自己该如何判断一个实验室是否“富裕”呢？

教你几招实用的小技巧：第一，去你感兴趣的教授的个人主页或实验室网站，找找有没有“Sponsors”或“Funding”这样的页面，上面会列出资助他们研究的机构。第二，去看他们近一两年发表的顶刊论文，在文章末尾的“Acknowledgements”（致谢）部分，会明确写出这项研究是由哪个或哪些基金项目支持的，你甚至能看到具体的基金号。第三，多关注学校官网的新闻，一个教授如果拿到了几百万美元的大项目，通常都会有新闻稿发布。

最后，还是要啰嗦一句，钱多固然好，但不是全部。一个好的导师，一个积极向上的团队氛围，一个你真正热爱的研究方向，这些因素共同决定了你博士生涯的幸福指数。在发套磁信之前，多做功课，在拿到面试机会后，多和组里的师兄师姐聊聊。

祝你早日上岸，找到那个既有矿又有爱的梦中情组！