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  漢福德基地創立於時值二戰期間的1943年,乃世界上第一座鈽生產反應堆,為美國的核發展成績斐然。然而核材料的生產也嚴重汙染了環境,美國能源部自1977年開始接該管基地,1987年,最後一個核反應堆停止執行,故漢福德成為美國埋藏核廢料最多的地方。  20世紀80年代末開始,聯邦政府每年投入20億美元用於漢福德基地的核廢料處理,這也成為世界最大的環境治理專案。PNNL的工作重點也從核材料的研製轉移到環境科學,包括核廢料的遷移與儲藏等。  1986年,PNNL時任主任、非洲裔科學家威廉·威利(William R. Wiley)和他的團隊討論,國家面臨嚴重環境問題,實驗室應如何迎接挑戰?這些思考出現在美國科學院的報告《化學中的機會》中,報告提出了與能源環境相關的幾大科學問題,同時建議調整國家實驗室的使命以迎接新的挑戰。這種轉型的結果是能源部所屬國家科學使用者平臺——環境分子科學實驗室(EMSL)在PNNL的創立。威利相信,對現象背後分子過程的認識和控制,是解決環境問題的關鍵。EMSL將擅長計算機模擬分子過程的理論學家與物質科學、生命科學領域的實驗科學家聚集在一起,給他們配備最好的裝置、裝置,營造出最好的研究條件。  在建立國家科學平臺的同時,威利和他的團隊已經開始為基礎研究的開展做準備。他們邀請了傑出的資深科學家規劃和領導實驗室的研究專案。1989年,他們從耶魯大學請來了史蒂夫·科森(Steve Colson),負責環境分子科學實驗室的實驗化學物理專案,每年給他250萬美元研究經費供他自由支配,讓他發展世界領先的表面化學物理研究專案。
西北太平洋國家實驗室(英語:Pacific Northwest National Laboratory,簡稱:PNNL),建立於1965年,位於美國華盛頓州東部哥倫比亞河和交界的沙漠地帶,在第二次世界大戰“曼哈頓工程”裡生產美國原子彈核材料的漢福德基地(英語:Hanford Site)的基礎上建成。PNNL最初的任務是接管曼哈頓計劃遺留設施及核廢棄物處理及其相關研究,20世紀80年代末開始從事整個基礎科學研究。PNNL隸屬於美國能源部,現擁有4000多名科學家。其優勢研究領域包括能源、環境、計算機、核能、放射化學等,特別是基礎分子科學和電腦科學。