مختبر لورانس بيركلي الوطني

حاز علماء مختبر بيركلي على ست عشرة جائزة نوبل في الفيزياء والكيمياء، وقد سُمّي شارعٌ باسم كلٍّ منهم في حرم المختبر. ^{[ 3 ]} ساهم 23 موظفًا من مختبر بيركلي في تقارير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة، والتي تقاسمت جائزة نوبل للسلام . كما فاز 15 عالمًا من المختبر بالميدالية الوطنية للعلوم ، وفاز اثنان بالميدالية الوطنية للتكنولوجيا والابتكار . ^{[ 8 ]} انتُخب 82 باحثًا من مختبر بيركلي لعضوية الأكاديمية الوطنية للعلوم أو الأكاديمية الوطنية للهندسة . ^{[ 2 ]}

تضم قائمة كلاريفيت للأبحاث الأكثر استشهادًا لعام 2025، 56 باحثًا منتسبين إلى مختبر بيركلي. ^{[ 9 ]} كما حقق مختبر بيركلي أعلى تأثير في نشر الأبحاث بين جميع المختبرات الحكومية في العالم، في كلٍ من العلوم الفيزيائية والكيمياء، وفقًا لمؤشر نيتشر . ^{[ 10 ]} أما المؤسسات الوحيدة التي تفوقت عليه في التصنيف فهي وكالات البحث الحكومية الوطنية في الصين وفرنسا وإيطاليا، وهي عبارة عن شبكات من مختبرات البحث أو وحدات بحثية أصغر.

يرتكز جزء كبير من تأثير أبحاث مختبر بيركلي على إمكانيات مرافقه البحثية الفريدة. ^{[ 11 ]} يدير المختبر خمسة مرافق علمية وطنية للمستخدمين، وهي جزء من شبكة تضم 28 مرفقًا مماثلاً تديرها وزارة الطاقة الأمريكية، وتحديدًا مكتب العلوم. تُتاح هذه المرافق وخبرات العلماء والمهندسين القائمين عليها لـ 14000 باحث من الجامعات والقطاع الصناعي والمختبرات الحكومية. ^{[ 12 ]}

يدير مختبر بيركلي خمسة مرافق مستخدمين وطنية رئيسية لمكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية:

1. مصدر الضوء المتقدم (ALS) هو مصدر ضوء السنكروترون مع 41 خط شعاع يوفر ضوء الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية اللينة والأشعة السينية الصلبة للتجارب العلمية في مجموعة واسعة من المجالات، بما في ذلك علم المواد وعلم الأحياء والكيمياء والفيزياء والعلوم البيئية.

   

   يحظى نظام ALS بدعم مكتب علوم الطاقة الأساسية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. ^{[ 13 ] [ 14 ]}
2. معهد الجينوم المشترك (JGI) هو مرفق علمي للمستخدمين في مجال علم الجينوم التكاملي، مع تركيز خاص على مهام وزارة الطاقة الأمريكية في مجالي الطاقة والبيئة. يوفر المعهد لأكثر من 2000 مستخدم علمي إمكانية الوصول إلى أحدث جيل من تقنيات تسلسل الجينوم وتحليله. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

   

3. يُعدّ مركز "المسبك الجزيئي" مرفقًا بحثيًا متعدد التخصصات في علوم النانو. وتركز مرافقه البحثية السبعة على تصوير ومعالجة الهياكل النانوية، وتصنيع المواد النانوية، ونظرية المواد النانوية، والهياكل النانوية غير العضوية، والهياكل النانوية البيولوجية، وتخليق المواد العضوية والجزيئية الكبيرة، والمجهر الإلكتروني. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

   

4. يُعدّ المركز الوطني لأبحاث الطاقة والحوسبة العلمية (NERSC) مرفق الحوسبة العلمية الرئيسي لمكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، حيث يُوفّر حوسبة عالية الأداء لأكثر من 11,000 عالم يعملون في برامج أبحاث الوزارة. ^{[ 19 ]} احتفل المركز بمرور 50 عامًا على تأسيسه في عام 2024 بإنتاج فيديو يُوثّق الأحداث الهامة التي شهدها على مدار تلك السنوات الخمسين. ^{[ 20 ]} كان نظام بيرلموتر في المركز خامس أفضل نظام حاسوب فائق في تصنيفات Top500 (HPL) عند تشغيله في عام 2021. ^{[ 21 ]} في 29 مايو 2025، أعلن وزير الطاقة كريس رايت عن توقيع عقد مع شركة ديل لبناء الجيل التالي من حاسوب NERSC الفائق. وانضم إلى رايت ومدير المختبر مايكل ويذرل في حفل الإعلان كلٌّ من جينيفر دودنا ، الحائزة على جائزة نوبل في الكيمياء الحيوية والتي سيُسمى النظام الجديد باسمها، وجينسن هوانغ ، الرئيس التنفيذي لشركة NVIDIA . ^{[ 22 ] [ 23 ]} سيكون نظام Doudna أحد أوائل الحواسيب العملاقة التي تستخدم بنية NVIDIA Rubin الدقيقة لوحدات معالجة الرسومات عند إطلاقه في عام 2026. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

   

5. شبكة علوم الطاقة (ESnet) هي شبكة بحثية فائقة السرعة تخدم علماء وزارة الطاقة الأمريكية ومرافقهم التجريبية والمتعاونين معهم في جميع أنحاء العالم. ^{[ 26 ]} تم تحسين البنية التحتية للشبكة المطورة، التي أُطلقت في عام 2022، للتعامل مع تدفقات البيانات العلمية الضخمة، حيث تنقل الشبكة ما يقارب 35 بيتابايت من البيانات شهريًا. ^{[ 27 ]}

يُجرى جزء كبير من الأبحاث في مختبر بيركلي بواسطة باحثين من تخصصات متعددة ومؤسسات بحثية مختلفة، يعملون معًا كفريق كبير يركز على أهداف علمية مشتركة. وتُعدّ بيركلي إما الشريك الرئيسي أو أحد الشركاء الرئيسيين في العديد من معاهد ومراكز الأبحاث، بما في ذلك ما يلي:

1. معهد الطاقة الحيوية المشترك (JBEI). تتمثل مهمة المعهد في إرساء المعرفة العلمية والتقنيات الحديثة اللازمة لتحويل أكبر قدر ممكن من الكربون الموجود في محاصيل الطاقة الحيوية إلى وقود حيوي ومنتجات حيوية. ^{[ 28 ]} يُعدّ معهد الطاقة الحيوية المشترك أحد مراكز أبحاث الطاقة الحيوية الأربعة التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية. ^{[ 29 ]} في عام 2023، أعلنت وزارة الطاقة الأمريكية عن تخصيص 590 مليون دولار لدعم مراكز أبحاث الطاقة الحيوية على مدى السنوات الخمس المقبلة. ^{[ 30 ]}
2. وحدة تطوير عمليات الوقود الحيوي والمنتجات الحيوية المتقدمة (ABPDU). تأسست وحدة تطوير عمليات الوقود الحيوي والمنتجات الحيوية المتقدمة، الممولة من مكتب تقنيات الطاقة الحيوية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، عام ٢٠٠٩ لمساعدة شركات التصنيع الحيوي على توسيع نطاق التقنيات الحيوية المبتكرة وطرحها في السوق. ^{[ ٣١ ]} يوفر هذا المرفق للشركات الناشئة والشركات العاملة في مجال التصنيع الحيوي المعدات والخبرات اللازمة لتجربة منتجات التكنولوجيا الحيوية الجديدة.
3. التحالف الوطني للابتكار في مجال المياه (NAWI). ^{[ 32 ]} يهدف التحالف إلى تأمين إمدادات مياه مستدامة، موفرة للطاقة، وبأسعار معقولة للاقتصاد الأمريكي، من خلال معالجة لامركزية ومناسبة للغرض. ويتلقى التحالف دعماً أساسياً من مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، بالشراكة مع إدارة موارد المياه في كاليفورنيا، ومجلس كاليفورنيا لمراقبة موارد المياه. ويُعد مختبر بيركلي الشريك الرئيسي، إلى جانب الشريكين المؤسسين: مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) والمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL).
4. تحالف ضوء الشمس السائل (LiSA). ^{[ 33 ]} تتمثل مهمة LiSA في وضع المبادئ العلمية التي تُمكّن من تصميم بيئات دقيقة متكاملة ومستدامة لإنتاج الوقود السائل بكفاءة وانتقائية من ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. ويُعد معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا المؤسسة الرائدة في LiSA ، بينما يُعتبر مختبر بيركلي شريكًا رئيسيًا.
5. تحالف أبحاث تخزين الطاقة (ESRA). ^{[ 34 ]} تتمثل مهمة تحالف أبحاث تخزين الطاقة في تطبيق أحدث الأدوات العلمية والتقنيات الآلية لتسريع اكتشاف المواد اللازمة لتقنيات تخزين الطاقة من الجيل التالي. يقود مختبر أرغون الوطني التعاون في ESRA، بمشاركة مختبر بيركلي ومختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني كقادة مشاركين.

برنامج "سايكلوترون رود" هو برنامج زمالة للمبتكرين في مجال التكنولوجيا، يدعم العلماء الرياديين في تطوير مشاريعهم التكنولوجية. ^{[ 35 ]} ويأتي الدعم الأساسي للبرنامج من مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، من خلال برنامج ريادة الأعمال المدمج في المختبر. ^{[ 36 ]} ويدير مختبر بيركلي البرنامج بالشراكة الوثيقة مع "أكتيفيت" ، وهي منظمة غير ربحية تأسست لتوسيع نطاق نموذج زمالة "سايكلوترون رود" ليشمل عددًا أكبر من المبتكرين في الولايات المتحدة والعالم. ^{[ 37 ]} ويحصل الحاصلون على زمالة "سايكلوترون رود" على راتب لمدة عامين، ودعم بحثي يزيد عن 100,000 دولار أمريكي، وإرشاد مكثف، ومنهج تدريبي للشركات الناشئة، بالإضافة إلى إمكانية الوصول إلى خبرات ومرافق مختبر بيركلي. ^{[ 38 ]} ومنذ أن أكمل أعضاء الدفعة الأولى زمالاتهم في عام 2017، جمعت الشركات الناشئة الـ 92 التي أسسها الحاصلون على زمالة "سايكلوترون رود" تمويلًا لاحقًا بقيمة 4.3 مليار دولار أمريكي. ^{[ 39 ]}

حصل ستة عشر عالماً من مختبر بيركلي على جائزة نوبل في الفيزياء أو الكيمياء. ^{[ 3 ]}

حصل خمسة عشر عالماً من مختبر بيركلي على الميدالية الوطنية للعلوم، وحصل اثنان منهم على الميدالية الوطنية للتكنولوجيا والابتكار . ^{[ 8 ]}

تم منح الميدالية الوطنية للتكنولوجيا والابتكار إلى آرثر روزنفيلد في عام 2011، وإلى أشوك جادجيل في عام 2023، وإلى جينيفر دودنا في عام 2025.

تأسس المختبر في 26 أغسطس 1931 على يد إرنست لورانس ، تحت اسم مختبر الإشعاع التابع لجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، والمرتبط بقسم الفيزياء. وتركزت أبحاث الفيزياء فيه حول جهازه الجديد، السيكلوترون ، وهو نوع من مسرعات الجسيمات ، والذي نال عنه جائزة نوبل في الفيزياء عام 1939. ^{[ 40 ]} وخلال ثلاثينيات القرن العشرين، سعى لورانس جاهدًا لتطوير أجهزة أكبر فأكبر لأبحاث الفيزياء، ساعيًا إلى استقطاب المحسنين من القطاع الخاص لتمويلها. وكان أول من شكّل فريقًا كبيرًا لتنفيذ مشاريع ضخمة تهدف إلى تحقيق اكتشافات في مجال البحوث الأساسية. ^{[ 41 ]} وفي نهاية المطاف، أصبحت هذه الأجهزة أكبر من أن تتسع لها حرم الجامعة، فانتقل المختبر عام 1940 إلى موقعه الحالي أعلى التلة المطلة على الحرم الجامعي. ^{[ 42 ]} جزء من الفريق الذي تم تشكيله خلال هذه الفترة يشمل اثنين من العلماء الشباب الآخرين الذين تولوا إدارة مختبرات كبيرة: ج. روبرت أوبنهايمر ، الذي أدار مختبر لوس ألاموس ، وروبرت ويلسون ، الذي أدار مختبر فيرميلاب .

زار ليزلي غروفز مختبر الإشعاع التابع لجامعة لورانس في أواخر عام 1942 أثناء تنظيمه لمشروع مانهاتن ، والتقى هناك بج. روبرت أوبنهايمر للمرة الأولى. كان أوبنهايمر مكلفًا بتنظيم جهود تطوير القنبلة النووية ، وأسس مختبر لوس ألاموس الوطني الحالي للمساعدة في الحفاظ على سرية العمل. ^{[ 41 ]} في مختبر الإشعاع، طور لورانس وزملاؤه تقنية التخصيب الكهرومغناطيسي لليورانيوم مستفيدين من خبرتهم في استخدام السيكلوترونات. أصبحت السيكلوترونات (التي سُميت على اسم الجامعة) الوحدة الأساسية لمنشأة Y-12 الضخمة في أوك ريدج ، تينيسي . ساهم مختبر لورانس في ما يُعتبر أهم ثلاثة تطورات تكنولوجية في الحرب (القنبلة الذرية، والصمام التقاربي ، والرادار ). تم الانتهاء من بناء السيكلوترون، الذي توقف بناؤه خلال الحرب، في نوفمبر 1946. أُغلق مشروع مانهاتن بعد شهرين.

بعد الحرب، أصبح مختبر الإشعاع من أوائل المختبرات التي أُدمجت في هيئة الطاقة الذرية (التي تُعرف الآن بوزارة الطاقة الأمريكية). وفي عام ١٩٥٢، أنشأ المختبر فرعًا في ليفرمور يُعنى بالأمن النووي، والذي تطور لاحقًا ليصبح مختبر لورانس ليفرمور الوطني . واستمرت بعض الأبحاث السرية في مختبر بيركلي حتى سبعينيات القرن العشرين، حين أصبح مختبرًا مخصصًا للأبحاث العلمية غير السرية فقط. وكان معظم أعضاء القيادة العلمية للمختبر خلال هذه الفترة من أعضاء هيئة التدريس في قسمي الفيزياء والكيمياء بجامعة كاليفورنيا في بيركلي .

واصل العلماء والمهندسون في مختبر بيركلي بناء مشاريع ضخمة طموحة لتسريع تقدم العلوم. لم يكن تصميم السيكلوترون الأصلي الذي ابتكره لورانس فعالاً مع الجسيمات القريبة من سرعة الضوء، لذا كانت هناك حاجة إلى نهج جديد. شارك إدوين ماكميلان في اختراع السنكروترون مع فلاديمير فيكسلر لمعالجة هذه المشكلة. بنى ماكميلان سنكروترونًا إلكترونيًا قادرًا على تسريع الإلكترونات إلى 300 مليون إلكترون فولت (300 ميغا إلكترون فولت)، والذي تم تشغيله من عام 1948 إلى عام 1960. ^{[ 43 ]}

قام فريق مسرعات بيركلي ببناء بيفاترون ، وهو مسرع بروتونات قادر على تسريع البروتونات إلى طاقة 6.5 جيجا إلكترون فولت (GeV)، وهي طاقة تم اختيارها لتكون أعلى بقليل من عتبة إنتاج البروتونات المضادة. في عام 1955، خلال السنة الأولى الكاملة لتشغيل بيفاترون، فاز الفيزيائيان إميليو سيغري وأوين تشامبرلين بالمسابقة لرصد البروتونات المضادة لأول مرة. وحصلا على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1959 لاكتشافهما هذا. ^{[ 44 ] [ 45 ]} ظل بيفاترون المسرع الأعلى طاقة حتى بدأ مسرع البروتونات في سيرن بتسريع البروتونات إلى 25 جيجا إلكترون فولت عام 1959.

قاد لويس ألفاريز تصميم وبناء العديد من غرف فقاعات الهيدروجين السائل، والتي استُخدمت لاكتشاف عدد كبير من الجسيمات الأولية الجديدة باستخدام حزم بيفاترون. كما طوّر فريقه أنظمة قياس لتسجيل ملايين الصور لمسارات الجسيمات في غرفة الفقاعات، وأنظمة حاسوبية لتحليل البيانات. فاز ألفاريز بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1968 لاكتشافه العديد من الجسيمات الأولية باستخدام هذه التقنية. ^{[ 46 ]}

مذكرات ألفاريز الفيزيائية هي مجموعة من أوراق العمل غير الرسمية لمجموعة كبيرة من الفيزيائيين والمهندسين ومبرمجي الحاسوب والفنيين بقيادة لويس دبليو ألفاريز منذ أوائل الخمسينيات وحتى وفاته عام 1988. يتوفر أكثر من 1700 مذكرة على الإنترنت، ويستضيفها المختبر. ^{[ 47 ]}

يُنسب إلى مختبر بيركلي اكتشاف 16 عنصرًا في الجدول الدوري، وهو عدد يفوق ما اكتشفته أي مؤسسة أخرى، خلال الفترة من 1940 إلى 1974. ^{[ 48 ]} وقد أنشأت الجمعية الكيميائية الأمريكية معلمًا تاريخيًا كيميائيًا وطنيًا في المختبر تخليدًا لهذا الإنجاز. ^{[ 49 ]} شارك غلين سيبورغ شخصيًا في اكتشاف تسعة من هذه العناصر الجديدة، وفاز بجائزة نوبل في الكيمياء عام 1951 بالاشتراك مع ماكميلان. ^{[ 50 ]}

توفي المدير المؤسس للمختبر لورانس في عام 1958 عن عمر يناهز 57 عامًا. وأصبح ماكميلان المدير الثاني، واستمر في هذا المنصب حتى عام 1972.

عيّنت جامعة كاليفورنيا أندرو سيسلر مديرًا للمختبر عام 1973، خلال أزمة النفط التي شهدتها البلاد آنذاك . أنشأ سيسلر قسم الطاقة والبيئة في المختبر، موسعًا بذلك نطاق البحث التطبيقي لأول مرة ليشمل معالجة تحديات الطاقة والبيئة التي واجهتها البلاد. ^{[ 51 ]} كما انضم سيسلر إلى فيزيائيين آخرين من بيركلي لتأسيس منظمة "علماء من أجل ساخاروف، أورلوف، شارانسكي" (SOS)، التي قادت حركة احتجاج دولية للفت الانتباه إلى محنة ثلاثة علماء سوفييت كانوا يتعرضون للاضطهاد من قبل حكومة الاتحاد السوفيتي. ^{[ 52 ]}

قاد آرثر روزنفيلد حملةً لتطوير أبحاث الطاقة التطبيقية في مختبر بيركلي. واشتهر بلقب "أبو كفاءة الطاقة" والشخص الذي أقنع الولايات المتحدة بتبني معايير الطاقة للأجهزة والمباني. ^{[ 53 ]} مستلهمًا من أزمة النفط عام 1973 ، أطلق روزنفيلد جهودًا جماعية واسعة النطاق لتطوير العديد من التقنيات التي حسّنت كفاءة الطاقة بشكل جذري. وشملت هذه التقنيات المصابيح الفلورية المدمجة، والثلاجات الموفرة للطاقة، والنوافذ العازلة للحرارة. وقد وضع روزنفيلد أول معايير لكفاءة الطاقة للمباني والأجهزة في كاليفورنيا، مما ساعد الولاية على الحفاظ على معدل استهلاك ثابت للكهرباء للفرد من عام 1973 إلى عام 2006، بينما ارتفع بنسبة 50% في بقية أنحاء البلاد. تُعرف هذه الظاهرة باسم " تأثير روزنفيلد" . ^{[ 54 ] [ 55 ]}

بحلول عام 1980، أسس جورج سموت فريقًا تجريبيًا قويًا في بيركلي، حيث عمل على بناء أجهزة لقياس إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB) بهدف دراسة الكون المبكر. وأصبح الباحث الرئيسي لجهاز مقياس الإشعاع الميكروي التفاضلي (DMR) الذي أُطلق عام 1989 كجزء من مهمة مستكشف الخلفية الكونية (COBE). وقد مكّنت خرائط السماء الكاملة التي التقطها جهاز DMR علماء COBE من اكتشاف تباين إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وحصل سموت على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2006 مناصفةً مع جون ماثر. ^{[ 56 ] [ 57 ]}

غادر تشارلز ف. شانك مختبرات بيل ليصبح مديرًا لمختبر بيركلي عام 1989، وهو المنصب الذي شغله لمدة 15 عامًا. خلال فترة ولايته، بدأت أربعة من أصل خمسة مرافق علمية وطنية للمستخدمين عملياتها في بيركلي، وبدأ بناء الخامس. ^{[ 58 ]}

في الخامس من أكتوبر عام ١٩٩٣، أنتج مصدر الضوء المتقدم الجديد أولى حزم الأشعة السينية. ^{[ ٥٩ ]} وكان ديفيد شيرلي قد اقترح في أوائل التسعينيات بناء هذا المصدر السنكروتروني الجديد المتخصص في تصوير المواد باستخدام الأشعة فوق البنفسجية القصوى إلى الأشعة السينية اللينة. وفي خريف عام ٢٠٠١، أُجري تحديث رئيسي أضاف "انحناءات فائقة" لإنتاج أشعة سينية أكثر صلابة لخطوط الحزم المخصصة لدراسة بلورات البروتين.

في عام ١٩٩٦، نُقل كلٌ من المركز الوطني لأبحاث الطاقة والحوسبة العلمية (NERSC) وشبكة علوم الطاقة (ESnet) من مختبر لورانس ليفرمور الوطني إلى مقرهما الجديد في مختبر بيركلي. ^{[ ٦٠ ]} تطلّب إعادة تأسيس NERSC في بيركلي نقل حاسوب Cray C90 ، وهو حاسوب فائق من الجيل الأول بمعالج متجهي يعود تاريخه إلى عام ١٩٩١، وتركيب حاسوب Cray T3E جديد ، وهو من الجيل الثاني (طراز ١٩٩٥). بلغت قدرة الحوسبة في NERSC ٣٥٠ جيجا فلوب/ثانية، أي ما يعادل ١/٢٠٠,٠٠٠ من سرعة حاسوب بيرلموتر في عام ٢٠٢٢. عُيّن هورست د. سيمون أول مدير لـ NERSC في بيركلي، وسرعان ما أصبح أحد المحررين المشاركين في إدارة قائمة أفضل ٥٠٠ حاسوب فائق، وهو المنصب الذي يشغله منذ ذلك الحين. ^{[ ٦١ ]}

تأسس معهد الجينوم المشترك (JGI) عام 1997 لتوحيد الخبرات والموارد في مجالات رسم خرائط الجينوم، وتسلسل الحمض النووي، وتطوير التقنيات، وعلوم المعلومات، والتي تطورت في مراكز الجينوم التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية في مختبر بيركلي، ومختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL)، ومختبر لوس ألاموس الوطني (LANL). أُنشئ المعهد في الأصل للعمل على مشروع الجينوم البشري (HGP)، وقد أنتج التسلسلات الكاملة للكروموسومات 5 و16 و19. وفي عام 2004، أصبح المعهد مرفقًا وطنيًا للمستخدمين تديره مختبرات بيركلي، ويركز على الاحتياجات الجينومية الواسعة في علم الأحياء والتكنولوجيا الحيوية، لا سيما تلك المتعلقة بالبيئة وإدارة الكربون. ^{[ 62 ] [ 63 ]}

استقدم مدير المختبر شانك، دانيال شيملة من مختبرات بيل إلى مختبر بيركلي عام 1991 ليقود قسم علوم وهندسة المواد المُنشأ حديثًا. وفي عام 1998، عُيّن شيملة مديرًا لمصدر الضوء المتقدم بهدف تطويره ليصبح مرفقًا علميًا عالمي المستوى. ^{[ 64 ]} وفي عام 2001، اقترح شيملة إنشاء " المسبك الجزيئي" لتوفير أحدث الأدوات والخبرات في مجال تقنية النانو لمجتمع بحثي واسع. وكان بول أليفيساتوس المدير المؤسس، إلى جانب كارولين بيرتوزي ، وجان فريشيه ، وستيفن غوون شينغ لوي ، وجيفري بوكور ، وميكيل سالمرون. ^{[ 65 ]} وافتُتح مبنى "المسبك الجزيئي" رسميًا عام 2006، مع تولي بيرتوزي منصب مديرة المسبك، وستيفن تشو منصب مدير المختبر. ^{[ 66 ]}

في تسعينيات القرن الماضي، قاد شاول بيرلموتر مشروع علم الكونيات للمستعرات العظمى (SCP)، الذي استخدم نوعًا معينًا من المستعرات العظمى كمعيار لدراسة تمدد الكون. ^{[ 67 ]} اكتشف فريق مشروع علم الكونيات للمستعرات العظمى تسارع تمدد الكون، مما أدى إلى ظهور مفهوم الطاقة المظلمة ، وهي شكل غير معروف من الطاقة يُحفز هذا التسارع. وقد تقاسم بيرلموتر جائزة نوبل في الفيزياء عام 2011 لاكتشافه هذا. ^{[ 68 ]}

في الأول من أغسطس/آب 2004، عُيّن الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل، ستيفن تشو، المدير السادس لمختبر بيركلي. ^{[ 69 ]} كانت وزارة الطاقة الأمريكية تستعد للمنافسة على عقد إدارة وتشغيل مختبر بيركلي لأول مرة، وكانت مهمة تشو الأولى هي قيادة فريق جامعة كاليفورنيا الذي فاز بالعقد. ^{[ 70 ]} امتدت المدة الأولية للعقد من الأول من يونيو/حزيران 2005 إلى 31 مايو/أيار 2010، مع إمكانية تمديده تدريجيًا في حال الأداء الإداري المتميز، ليصل إجمالي مدة العقد إلى 20 عامًا. ^{[ 71 ]}

في عام ٢٠٠٧، أطلق مختبر بيركلي معهد الطاقة الحيوية المشترك ، وهو أحد ثلاثة مراكز أبحاث للطاقة الحيوية تتلقى تمويلًا من برنامج علوم الجينوم التابع لمكتب البحوث البيولوجية والبيئية بوزارة الطاقة الأمريكية. ^{[ ٧٢ ] [ ٧٣ ]} يشغل جاي كيسلينغ منصب الرئيس التنفيذي للمعهد ، وقد انتُخب عضوًا في الأكاديمية الوطنية للهندسة لتطويره أدوات البيولوجيا التركيبية اللازمة لهندسة دواء الأرتيميسينين المضاد للملاريا. وفي عام ٢٠٢١، منح مكتب العلوم بوزارة الطاقة الأمريكية كيسلينغ لقب زميل العالم المتميز لمساهمته في تطوير استراتيجية الوزارة في مجال التكنولوجيا الحيوية. ^{[ ٧٤ ]}

في 15 ديسمبر/كانون الأول 2008، رشّح الرئيس المنتخب حديثًا باراك أوباما ستيفن تشو لمنصب وزير الطاقة. ^{[ 75 ]} واختارت جامعة كاليفورنيا نائب مدير المختبر، بول أليفيساتوس ، مديرًا جديدًا. ^{[ 76 ]} أليفيساتوس كيميائي متخصص في المواد، حائز على الميدالية الوطنية للعلوم لعمله الرائد في تطوير المواد النانوية. ^{[ 77 ]} وواصل تركيز المختبر على تلبية احتياجات البلاد من الطاقة. ^{[ 78 ]}

أنشأت وزارة الطاقة الأمريكية المركز المشترك للتخليق الضوئي الاصطناعي (JCAP) كمركز ابتكار للطاقة في عام 2010، ^{[ 79 ]} حيث كان معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا المؤسسة الرائدة ومختبر بيركلي الشريك الرئيسي. ^{[ 80 ]} بنى المختبر منشأة جديدة لإيواء مختبرات JCAP ومساحة البحث التعاوني، وتم افتتاحها باسم قاعة تشو في عام 2015. ^{[ 81 ] [ 82 ]} بعد أن عمل JCAP لمدة عشر سنوات، أصبح فريق بيركلي في عام 2020 شريكًا رئيسيًا في مركز ابتكار جديد للطاقة، وهو تحالف ضوء الشمس السائل (LiSA)، برؤية تهدف إلى إرساء العلوم اللازمة لإنتاج الوقود السائل اقتصاديًا من ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. ^{[ 83 ]}

يُعدّ المختبر أيضًا شريكًا رئيسيًا في مركز ابتكار الطاقة الثاني، وهو المركز المشترك لأبحاث تخزين الطاقة (JCESR)، الذي بدأ العمل به عام 2013، بقيادة مختبر أرغون الوطني . ^{[ 79 ] [ 84 ]} وقد أنشأ المختبر منشأة جديدة، هي مختبر الأغراض العامة، لإيواء مختبرات تخزين الطاقة ومساحات البحث المرتبطة بها، والتي افتتحها وزير الطاقة إرنست مونيز عام 2014. ^{[ 85 ]} وتتمثل مهمة المركز المشترك لأبحاث تخزين الطاقة في تقديم مفاهيم ومواد جديدة ثورية تُتيح تطوير مجموعة متنوعة من بطاريات الجيل القادم عالية الأداء لقطاع النقل وشبكة الكهرباء.

في 12 نوفمبر/تشرين الثاني 2015، انضم مدير المختبر بول أليفيساتوس ونائبه هورست سيمون إلى رئيسة جامعة كاليفورنيا جانيت نابوليتانو ، ومستشار جامعة كاليفورنيا في بيركلي نيكولاس ديركس ، ورئيسة برنامج ASCR التابع لوزارة الطاقة الأمريكية بارب هيلاند، لافتتاح قاعة شيه وانغ ، وهي منشأة مصممة لاستضافة الحواسيب العملاقة التابعة لمركز NERSC وموظفيه، وموظفي شبكة ESnet، وأقسام البحث في مجال علوم الحاسوب. ^{[ 86 ]} صُمم المبنى بأرضية مقاومة للزلازل مبتكرة لغرفة الآلات التي تبلغ مساحتها 20,000 قدم مربع، بالإضافة إلى ميزات تستفيد من مناخ الساحل لتوفير تكييف هواء موفر للطاقة لأنظمة الحوسبة. ^{[ 87 ] [ 88 ]}

في عام 2015، أعلن بول أليفيساتوس تنحيه عن منصبه كمدير للمختبر. وتولى منصبين قياديين في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، قبل أن يصبح رئيسًا لجامعة شيكاغو في عام 2021. ^{[ 89 ]} اختارت جامعة كاليفورنيا مايكل ويذرل ، المدير السابق لمختبر فيرمي ونائب رئيس الجامعة للبحوث في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، ليكون المدير الثامن لمختبر بيركلي اعتبارًا من 1 مارس 2016. ^{[ 90 ]} في عام 2016، دخل المختبر مرحلة تحديث مكثفة، حيث شهد عددًا غير مسبوق من المشاريع الكبرى لتطوير المرافق العلمية القائمة وبناء مرافق جديدة.

قاد علماء الفيزياء في مختبر بيركلي عملية بناء جهاز مطيافية الطاقة المظلمة ، المصمم لإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد لتوزيع المادة تغطي حجمًا غير مسبوق من الكون بتفاصيل لا مثيل لها. ^{[ 91 ]} تم تركيب الجهاز الجديد على تلسكوب نيكولاس يو. مايال المُعاد تأهيله، والذي يبلغ قطره 4 أمتار، في مرصد كيت بيك الوطني عام 2019. بدأت المهمة التي تستغرق خمس سنوات في عام 2021، وتضمنت الخريطة المُجمعة من البيانات التي جُمعت في الأشهر السبعة الأولى عددًا من المجرات يفوق أي مسح سابق. ^{[ 92 ]} عند دمج نتائج مسح DESI من السنوات الثلاث الأولى من الرصد مع قياسات كونية أخرى، تظهر أدلة على أن تسارع تمدد الكون الناتج عن الطاقة المظلمة قد تغير بمرور الوقت. ^{[ 93 ] [ 94 ]}

في 27 سبتمبر 2016، وافقت وزارة الطاقة الأمريكية على الحاجة إلى مهمة مشروع ALS-U، وهو مشروع رئيسي لتحديث مصدر الضوء المتقدم، ويتضمن إنشاء حلقة تخزين جديدة وحلقة تجميع. ^{[ 95 ]} سيتقلص الحجم الأفقي لحزمة الإلكترونات في مصدر الضوء المتقدم من 100 ميكرومتر إلى بضعة ميكرومترات، مما سيُحسّن القدرة على تصوير المواد الجديدة اللازمة لبطاريات والإلكترونيات من الجيل التالي. ^{[ 96 ]}

بعد وفاة لورانس بفترة وجيزة في أغسطس 1958، أُعيد تسمية مختبر الإشعاع بجامعة كاليفورنيا (UCRL)، الذي يضم موقعي بيركلي وليفرمور، إلى مختبر لورانس للإشعاع. ^{[ 101 ]} أصبح موقع بيركلي يُعرف باسم مختبر لورانس بيركلي في عام 1971، ^{[ 102 ] [ 103 ]} على الرغم من أن الكثيرين استمروا في تسميته RadLab. تدريجيًا، شاع استخدام اختصار آخر هو LBL. عُدِّل اسمه الرسمي إلى مختبر إرنست أورلاندو لورانس بيركلي الوطني في عام 1995، عندما أُضيفت كلمة "الوطني" إلى أسماء جميع مختبرات وزارة الطاقة الأمريكية. حُذف اسم "إرنست أورلاندو" لاحقًا لاختصار الاسم. يُشار إلى المختبر اليوم عادةً باسم مختبر بيركلي. ^{[ 104 ]}