要實現原子彈的關鍵之一，就是「同位素」的濃度要夠高，使核分裂的鏈鎖反應能順利進行。
同位素指的是在自然界中，雖然是同一種元素，但原子核中的中子數卻不同，因而有微小的質量差異，影響了物理性質。
同位素的原子核往往比較不穩定，會自發性的放出輻射而衰變成不同的核種，導致我們難以在大自然中輕易找到同位素。
因此，如何純化以取得足夠的同位素就是重要課題，而這份工作主要落在歐內斯特·勞倫斯(Earnst Lawrence)身上。
歐內斯特·勞倫斯是柏克萊加州大學物理系教授。他在許多方面與奧本海默形成對比。
相對於出身自美東富裕家庭、性格多愁善感的奧本海默，來自美國中部農家的勞倫斯則外向且充滿自信。
許多人會稱讚奧本海默是天才，但是勞倫斯獲得的多數肯定是他的努力。
他在柏克萊加州大學任教才4年就發明了迴旋加速器，為原子科學的發展打開了新的可能，許多元素都是透過這種方式才得以被發現，
因此在1939年獲得諾貝爾物理獎，當時他僅38歲。
奧本海默擅長的理論物理和勞倫斯的實驗物理為柏克萊物理系撐起半壁江山，吸引更多優秀學生前來學習。
雖然兩個人的個性不太相同，這無礙他們成為好友，奧本海默經常跑去勞倫斯家吃晚飯，兩個人還會一起騎馬。
勞倫斯還堅持將第二個兒子取名為Robert，即奧本海默的名字。
為了要透過實驗來探索原子科學的理論，擊破原子核成為科學家的夢想，
然而根據勞倫斯的原話，原子核就像「大教堂裡面的一隻蒼蠅」，不但難以捕捉，而且還有「庫侖障壁」使其難以被帶電粒子穿透。
他構思出迴旋加速器，讓科學家不需以嚴苛的條件就能創造高能的帶電粒子，用來擊破原子之後觀察產生的物質和各種物理效應。
強大的用途讓相關的研究成為柏克萊物理系的主軸，也開啟了「大科學」(Big Science)的年代，
從此科學研究從以往的「作坊」師徒型式，轉變為一個大型計畫之下有無數小組各自攻克不同難題的大投資模式。
在這個概念下，勞倫斯不斷建造更大的迴旋加速器，
並且善用哈佛大學的挖角行動，說服柏克萊大學為他成立專屬部門「柏克萊輻射實驗室」。
這個實驗室透過核子設備發現或合成了許多超鈾元素，包括以柏克萊為名的「鉳」Berkelium，和以勞倫斯為名的「鐒」Lawrencium。
勞倫斯在原子科學有重大貢獻，加上經營大型研究專案的經驗和諾貝爾獎的榮譽，理應是曼哈頓計劃負責人的理想人選。
事實上，他也是美國核武器研發的主要推手之一。作為S-1委員會（曼哈頓計畫前身）的成員，
他參與制定計畫中的關鍵技術目標，並成功招募多名科學家加入，包括奧本海默。
不過，最終奧本海默成為曼哈頓計畫的主管，而勞倫斯則主要負責發展同位素純化技術。
這個決策在當時頗具爭議，
因為除了上述的個人條件不足，當時原子彈早已證明理論可行，因此更需要的是工程上的各種創新來解決問題。
然而，奧本海默除了有人格魅力和廣泛的科學知識，還提出了要集合散居在柏克萊、芝加哥等地的科學家，
在洛斯阿拉莫斯建立一個集中管理的實驗室的構想，因而得到軍方代表格羅夫斯將軍的青睞。
相較於奧本海默的自由派傾向，勞倫斯的意識型態偏向保守，而且向來以不熱衷政治活動著稱，
他認為這是在浪費時間，並且更專注於做研究以及爭取經費。
在電影中透過他對研究生工會的反對來體現，並多次提醒奧本海默別在學校搞政治。
實際上，他喜歡僱用剛畢業的博士和自帶經費的研究生，主要是因為他們通常更願意為了研究成果而接受較低的薪水。
戰後，勞倫斯站在支持核武器擴充的一方，並協助愛德華·泰勒的氫彈開發專案，這使他與一些主張核武器管制的科學家立場相對立。
在電影中，面對奧本海默的安全許可證聽證會，原本要準備參加的他在伊西多·拉比的示意下選擇離開以避免尷尬。
根據正式記錄，勞倫斯並未反對聽證會，但是採取消極抵制，以結腸炎發作為理由不出席，事實上他日後的確因結腸問題而去世，時年僅57歲。
對於柏克萊大學理工科的學生來說，勞倫斯的名字只怕是再熟悉不過了，
為了紀念勞倫斯的貢獻，他建立的加州大學輻射實驗室和分部改名為勞倫斯柏克萊國家實驗室(LBNL)和勞倫斯利佛摩國家實驗室(LLNL)，
如今除了核子科學，也研究材料、能源、資安等領域，前陣子美國宣布達成核融合發電的淨能量增益，便是由勞倫斯利佛摩國家實驗室所主導。
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