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本月早些时候，美国商务部确认帕特里克·加拉格尔为国家标准与技术研究院 (NIST) 第 14 任主任。虽然这个头衔对加拉格尔来说可能是新的，但 NIST 开发测量科学、标准和技术的使命并非如此。这位 46 岁的物理学家于 1993 年在该组织的 NIST 中子研究中心 (NCNR) 开始了他的职业生涯，从事中子和 X 射线仪器的研究；2004 年，他成为 NCNR 的主任。
现在，加拉格尔负责 NIST 更广泛的计划，其中包括在机器人技术和人工智能、建筑标准、计算机安全协议和 量子物理学 等领域进行的广泛研究，仅举几例。
例如，该机构的智能系统部门花费了超过 1.25 亿美元和三十年的时间来开发名为 4D/RCS 的机器人自主智能控制子系统。该机构还与密歇根州交通部合作开展一个耗资 1900 万美元的项目，以为桥梁构建下一代监控系统。为了提高数据安全性，NIST 编制了一份建议清单，建议政府部门和机构对移动计算机和设备上的所有数据进行加密，除非部门或机构负责人以书面形式将信息视为“非敏感”信息。
NIST 有多重要？ 对奥巴马政府来说足够重要，承诺通过《美国复苏与再投资法案》向该机构提供 6.1 亿美元的资金，用于支付研究、拨款和新设备以及新设施和实验室的建设。（NIST 2009 财年的总预算为 16 亿美元。）
ScientificAmerican.com 最近与加拉格尔谈到了资金的急剧增加、NIST 对这笔资金的计划以及高中数学和科学的重要性。
[以下是采访的编辑稿。]
您如何定义 NIST 的使命？
NIST 的广泛使命是促进竞争力。 将 NIST 视为一个 四项计划的组织 是思考 NIST 的最佳方式，其中 NIST 实验室是大多数人想到 NIST 时所想到的。 这些实验室是国家的测量实验室，他们所做的工作旨在让人们信任我们经济中发生的所有交易和互动。
NIST 的工作在多大程度上影响人们的日常生活？
想想 NIST 在计算机运行方面所做的工作。 我们在幕后工作，以定义安全标准，例如用于编码和解码互联网上发送的信息的加密。 您的计算机时钟 [[http://tf.nist.gov/]] 可能使用 NIST 时间信号设置。 在计算机本身中，我们研究了其芯片的性能和能源效率，以及用于制造和焊接计算机内部芯片的材料。 我们还为显示器和其他显示技术制定标准。
目前，国家的技术优先事项并不缺乏。 您认为哪些是最重要的？
这与其说是哪些技术在驱动，不如说是哪些因素在拉动技术。 技术是国家解决许多问题的关键组成部分。 作为一个国家，我们必须减少对外国石油的依赖，改善医疗保健服务，并改善物理基础设施。 技术将在我们如何做到这一点方面发挥关键作用，而 NIST 必须提供测量和标准，以确保这项技术能够应对挑战。
为什么测量和标准如此重要？
大多数技术本身并不是自给自足的，也不是垂直集成的。 您从其他技术组装大多数技术，并且您需要知道这些不同的组件将组合在一起。 这几乎总是涉及测量的标准。 如果您要为您的家购买智能电表或智能家电，您会希望知道这项技术将与 智能电网 对话，这是一个测量问题。
测量和标准将在电子病历的开发中发挥什么作用？电子病历是奥巴马政府已将其列为首要优先事项的技术。
在很深的层面上，这关乎改变我们行医的方式。 NIST 有两个作用：一是支持创建这些记录信息的医疗系统如何互操作。 另一个是建立医疗测试的协议。 今天，这里更多的艺术而非科学，因为开发这些不同技术的人们有不同的方法，可能没有考虑到测量科学。 他们更专注于为特定程序提供特定结果。 NIST 充满了测量专家，因此我们有不同的看待事物的方式。 例如，在医学影像方面没有标准，这是我们正在积极努力开发的领域。
资金的急剧增加将如何影响 NIST 以及您对该机构的主要目标？
NIST 的使命正变得至关重要且非常引人注目。 在资金方面，我们已成为总统的首要任务，我正在努力确保我们能够履行这一责任。 在那个层面的知名度创造了一种紧迫感，而当您没有被单独列为优先事项时，这种紧迫感是不存在的。 我们将解决许多内部问题，以提高效率。 您可以花费大量时间将人们聚集在一起，为新项目组建有效的团队。 例如，我们在智能电网方面取得的真正成功之一是迅速召集了一批以前从未合作过的多元化利益相关者（公用事业公司、地方和州监管机构、设备制造商、ISP、电信和无线技术提供商）。 与此同时，我们的科学家已准备好开展这个项目。
在开始您的科学家职业生涯之前，您曾在密苏里州教了一年高中数学和科学。 那段经历如何为您目前的职位做好准备？
我喜欢它。 我不得不承认，如果我认为我可以以此开创真正的职业生涯，我会坚持下去。 对于建设国家的未来而言，没有什么比教育更基本的了。 这也是我做过的最艰难的工作之一。 一天六节课，背靠背，中间间隔三分钟，没有午餐，到一天结束时，我已经精疲力尽了。 更令人欣慰的经历之一发生在 1986 年挑战者号航天飞机悲剧期间。 我记得放弃了我们正常的课程计划来谈论这件事。 这不是您计划的事情，这是一次强烈的体验。 孩子们对发生的事情非常着迷。 最后，我发现至少在高中阶段，我将要教授别人的课程，而合乎逻辑的职业道路是转向管理。 我看到了回学校攻读研究生学位的更多机会。
您提到了教育对国家未来的重要性。 您将如何鼓励年轻人对教育，特别是数学、科学和技术产生兴趣？
我的信息是，如果您有兴趣，国家需要您这样做。 另一个教训是，与您想象的相比，有更多更多的职业机会建立在数学和科学的基础上（包括教学、版权法、高科技制造业、医学和保健）。 您不一定非得成为数学家或科学家。