公共實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的效益發(fā)揮探討

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高校公共實(shí)驗(yàn)室是人才培養(yǎng)、科研實(shí)踐及技術(shù)開發(fā)的重要基地。隨著公共實(shí)驗(yàn)室的不斷建設(shè)發(fā)展，資產(chǎn)規(guī)模也隨之?dāng)U大，實(shí)驗(yàn)室擁有的儀器設(shè)備無論從數(shù)量上或價(jià)值上都呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢，因此，對大型儀器設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的管理和使用，是提高儀器設(shè)備的使用效率的必要手段，成為公共實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)揮效用的必然趨勢。

一、公共實(shí)驗(yàn)室大型儀器使用現(xiàn)狀及原因分析

提高公共實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備利用效率成為高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理工作的重要研究課題。從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展角度出發(fā)，儀器設(shè)備的利用效益是衡量大型儀器設(shè)備是否發(fā)揮其在科研中的作用的指標(biāo)之一，利用效益的高低直接影響著實(shí)驗(yàn)室投資效益的好壞。筆者通過2016年和2017年公共實(shí)驗(yàn)室的大型儀器使用時(shí)長、分析項(xiàng)目、運(yùn)行情況等幾項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行不同類型大型儀器設(shè)備使用效益進(jìn)行分析。

(一)使用機(jī)時(shí)數(shù)

通過對公共實(shí)驗(yàn)室中氣質(zhì)聯(lián)用儀、激光共聚焦顯微鏡、葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)等幾臺(tái)大型儀器設(shè)備使用情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不同類型儀器設(shè)備的性能效益的體現(xiàn)差異明顯。參照教育部頒發(fā)的“高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法”和“高等學(xué)校貴重儀器設(shè)備年度效益評價(jià)表”中關(guān)于大型儀器設(shè)備評價(jià)考核的規(guī)定：大型儀器設(shè)備的使用機(jī)時(shí)為800小時(shí)/年。圖1顯示，學(xué)院公共實(shí)驗(yàn)室貴重實(shí)驗(yàn)儀器在2016年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中均未能達(dá)到“高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法”中規(guī)定的額定使用機(jī)時(shí)。相比2016年的數(shù)據(jù)，儀器使用時(shí)長在2017年都相應(yīng)的得到提高，其中氣質(zhì)聯(lián)用儀、液質(zhì)聯(lián)用儀兩臺(tái)大型儀器設(shè)備機(jī)時(shí)數(shù)要遠(yuǎn)高于額定使用機(jī)時(shí)，分別為2056.35小時(shí)和1181.58小時(shí)，可以看出兩臺(tái)儀器在科研使用中的作用尤為突出。與2016年相比，其它類如激光掃描共聚焦顯微鏡、葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)、熒光顯微鏡等科研實(shí)驗(yàn)中最常見儀器設(shè)備使用機(jī)時(shí)也相應(yīng)提高，其中利用機(jī)時(shí)增長較快的是熒光顯微鏡，較2016年來增長3倍之多，這與熒光顯微鏡在對植物的某些特定細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)方面的觀察具有顯著優(yōu)勢的功能存在著必要的聯(lián)系，符合拓展園藝植物研究領(lǐng)域的趨勢。飽滿的有效機(jī)時(shí)是其他功能效益實(shí)現(xiàn)和發(fā)揮的基礎(chǔ)，增加大型儀器設(shè)備的利用機(jī)時(shí)數(shù)量為儀器使用效益的發(fā)揮創(chuàng)造條件。

(二)分析項(xiàng)目

以實(shí)驗(yàn)室中臺(tái)賬上記錄的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為資料進(jìn)行系統(tǒng)整理錄入，對氣質(zhì)聯(lián)用儀、液質(zhì)聯(lián)用儀、葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)等公共實(shí)驗(yàn)室中高頻儀器設(shè)備的使用效益進(jìn)行分析。

1.氣質(zhì)聯(lián)用儀

質(zhì)譜分析在園藝植物上運(yùn)用具有高靈敏度、節(jié)省樣品量、快速分析、分離并同時(shí)鑒定進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了全面的運(yùn)用。作為公共實(shí)驗(yàn)室使用頻率較高的儀器設(shè)備之一，分別從機(jī)時(shí)利用率、分析項(xiàng)目2個(gè)方面對氣質(zhì)聯(lián)用儀的使用情況進(jìn)行分析，結(jié)果表明：其運(yùn)用于園藝植物茶、花、菜、果上的總機(jī)時(shí)分別占使用年均機(jī)時(shí)的54%(1108.9h)、18%(362.16h)、9%(177.49h)和2%(46h)。其中以茶為實(shí)驗(yàn)對象和分析對象的運(yùn)用均高于其它園藝植物。除在茶葉香氣分析上運(yùn)用上具有優(yōu)勢以外，氣質(zhì)聯(lián)用儀在天然產(chǎn)物中的活性成分如植物精油的分析上也獨(dú)樹一幟，公共實(shí)驗(yàn)室主要運(yùn)用其對花卉中復(fù)雜結(jié)構(gòu)或低含量的天然產(chǎn)物有效物質(zhì)的提取、分離及化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定，如針對對茉莉花、蠟梅及千層金等。除運(yùn)用于茶和花卉上，氣質(zhì)聯(lián)用儀還運(yùn)用于蔬菜香味分析方面和脂肪酸的分析上，如對百香果脂肪酸的測定。可見，氣質(zhì)聯(lián)用儀是研究天然產(chǎn)物有效物質(zhì)不可缺少的手段，是分析果品風(fēng)味物質(zhì)方面分析的技術(shù)方法之一，在研究果品風(fēng)味方面得到較為廣泛的運(yùn)用，與學(xué)院在園藝植物上的研究方向趨勢一致，符合該臺(tái)氣質(zhì)聯(lián)用儀使用效率較高的現(xiàn)狀。除此以外，在對儀器維護(hù)上，該臺(tái)儀器維護(hù)時(shí)長占使用總時(shí)長的17%，由此可見對儀器的有效時(shí)長的維護(hù)不僅降低儀器設(shè)備的故障率，為儀器設(shè)備正常的運(yùn)行提供時(shí)長的保證，從而最大限度地發(fā)揮儀器效益。

2.液質(zhì)聯(lián)用儀

液質(zhì)聯(lián)用儀是對園藝植物樣品可以進(jìn)行有效分離和分析的貴重精密儀器之一，將對上機(jī)者進(jìn)行系統(tǒng)嚴(yán)格的培訓(xùn)列為公共實(shí)驗(yàn)室常態(tài)化工作，考核合格后方能上機(jī)操作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，公共實(shí)驗(yàn)室的液質(zhì)聯(lián)用儀主要用于對園藝植物次生物質(zhì)的測定。結(jié)果顯示，園藝植物中以果為對象利用機(jī)時(shí)較為飽滿，為從事果樹方面的科研工作的團(tuán)隊(duì)或個(gè)人獲得了較為充足的數(shù)據(jù)支持，一定程度上提升學(xué)院的科研質(zhì)量。另外，液質(zhì)聯(lián)用儀的投入使用也為近年來十分熱門的鐵皮石槲、金線蓮這一類藥用植物的深入研究提供了良好的科研設(shè)備，為進(jìn)一步拓展液質(zhì)聯(lián)用儀在園藝植物中的應(yīng)用提供途徑。在對使用時(shí)長的統(tǒng)計(jì)過程中，對液質(zhì)聯(lián)用儀的儀器維護(hù)時(shí)間也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)：2017年針對該臺(tái)儀器設(shè)備的維護(hù)時(shí)長為34.49小時(shí)，占總機(jī)時(shí)的2.9%，維護(hù)機(jī)時(shí)率相比于同類儀器較低，這與該臺(tái)儀器設(shè)備是新購置新投入使用有一定的聯(lián)系。

3.葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)

從機(jī)時(shí)利用率、分析項(xiàng)目2個(gè)方面對葉綠表演熒光成像系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，結(jié)果表明：以花為分析對象的使用時(shí)長和測試樣品數(shù)均為高于其他園藝植物。葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)在園藝學(xué)院公共實(shí)驗(yàn)室中有較高的利用時(shí)長，與其在園藝植物上的應(yīng)用范圍及發(fā)揮的作用存在著緊密的聯(lián)系。另外，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明該臺(tái)儀器設(shè)備全年培訓(xùn)時(shí)長較短，僅占全年使用時(shí)長的9%。根據(jù)教育部頒發(fā)的“高等學(xué)校貴重儀器設(shè)備年度效益評價(jià)表”對葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)作效益評價(jià)項(xiàng)目之人才培養(yǎng)項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，顯示其在人才培養(yǎng)項(xiàng)目上得分不高，也就是說能獨(dú)立操作該臺(tái)儀器資格的人數(shù)少，在指導(dǎo)下獲得獨(dú)立完成部分測試的人員數(shù)也相對偏少，與培訓(xùn)時(shí)長較低的現(xiàn)狀相吻合，在使用機(jī)時(shí)方面存在著利用空間還很足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的現(xiàn)象，表明原有功能利用時(shí)長數(shù)有待提高的。近年來，由于葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)在園藝植物的生物與非生物脅迫的影響上提供了許多新的途徑，為評估果蔬、切花采后品質(zhì)提供了新的方法，為園藝植物新品種選育提供準(zhǔn)確的理論依據(jù)，提高其實(shí)際使用效益和應(yīng)用水平對學(xué)院科研水平的提高具有促進(jìn)作用。

(三)共享機(jī)制不完善，開放度偏低

通過對公共實(shí)驗(yàn)室儀器使用情況及使用人員進(jìn)行調(diào)整查歸類，發(fā)現(xiàn)園藝學(xué)院公共實(shí)驗(yàn)室儀器共享機(jī)制尚不完善，平臺(tái)開放度偏低。使用公共實(shí)驗(yàn)室的教師及學(xué)生多數(shù)為園藝學(xué)院教師及碩博研究生，園藝學(xué)院以外的老師或?qū)W生僅占全年使用人數(shù)的10%，存在著資源共享項(xiàng)目不全面，服務(wù)收入項(xiàng)目未增加收入的現(xiàn)象，共享機(jī)制不完善，開放水平較低。

二、對策與建議

目前普遍存在于高校公共實(shí)驗(yàn)室的突出問題是大型儀器設(shè)備管理和使用上面臨的問題。改變這樣的現(xiàn)實(shí)狀況，需要通過對大型儀器設(shè)備進(jìn)行規(guī)范管理和科學(xué)使用，提高設(shè)備的使用率。以優(yōu)化資源配置為目標(biāo)，改進(jìn)管理制度為手段，著手和加強(qiáng)以下4個(gè)方面的工作，共同促進(jìn)學(xué)院科研工作的發(fā)展。

(一)建立并健全大型儀器設(shè)備虛擬平臺(tái)的管理制度和管理方法

構(gòu)建大型儀器設(shè)備共享虛擬平臺(tái)，需要包括大型儀器設(shè)備名稱、規(guī)格型號(hào)、產(chǎn)地、購置時(shí)間、設(shè)備原值、主要性能參數(shù)、主要附件、服務(wù)項(xiàng)目、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、管理人員信息、安放地點(diǎn)和預(yù)約方式等信息的完整，使各科研單位教師能根據(jù)自己的需求與大型儀器設(shè)備管理人員進(jìn)行有效的預(yù)約使用，為教師跨學(xué)院使用大型儀器設(shè)備提供便利條伯。同時(shí)，利用虛擬平臺(tái)構(gòu)建儀器設(shè)備管理的信息化途徑，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對大型儀器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和使用效果密切關(guān)注，利用大數(shù)據(jù)整合保障大型儀器設(shè)備的運(yùn)行和平穩(wěn)使用，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科學(xué)研究順利進(jìn)行提供保障，充分發(fā)揮虛擬平臺(tái)在實(shí)驗(yàn)室管理以及社會(huì)服務(wù)中產(chǎn)生的優(yōu)良績效。

(二)促使公共實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備有效使用制度的構(gòu)建

從制度上構(gòu)建公共實(shí)驗(yàn)室儀器高效利用的機(jī)制，采取包含有償使用等激勵(lì)制度，以收取合理費(fèi)用的措施促進(jìn)大型儀器的使用效益的提高，同時(shí)，收取的費(fèi)用又可為儀器的維護(hù)提供相對的資金保障，對進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)和科研工作的順利開展產(chǎn)生一定的積極作用。借鑒有償使用制度成功實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，通過建立與實(shí)際使用情況相吻合一種或多種收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，可以有效地遏制了儀器濫用等問題。同時(shí)，有償收入還可用于儀器的日常維護(hù)和科研成果獎(jiǎng)勵(lì)。一方面，儀器的日常維護(hù)是確保儀器正常及儀器穩(wěn)定使用的前提條伯，另一方面，科研獎(jiǎng)勵(lì)用于增加對獲獎(jiǎng)成果、以及專利的獎(jiǎng)勵(lì)，有助于提高科研人員的研究熱情，還營造出了良好的科研氛圍。

(三)開發(fā)儀器新功能，擴(kuò)大儀器使用范圍

積極挖掘高端分析儀器的功能及其除園藝植物以外研究中的應(yīng)用。由于學(xué)院公共平臺(tái)上設(shè)備種類較多，其功能也不一樣。在具體操作的實(shí)踐中，可以根據(jù)實(shí)際科研目標(biāo)，結(jié)合科研前沿，開發(fā)出設(shè)備新的功能，是提高大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用效率的另一個(gè)有效途徑。在儀器應(yīng)用功能開發(fā)過程中，使用大型儀器上需要各類配品配件、分析軟件均可在各研究方向進(jìn)行合理科學(xué)的配置，使之建設(shè)為較完善的應(yīng)用研究創(chuàng)新的硬件平臺(tái)。

(四)構(gòu)建儀器培訓(xùn)平臺(tái)

提高儀器相關(guān)使用和管理人員的業(yè)務(wù)能力和管理水平是衡量培訓(xùn)工作是否有效的主要指標(biāo)，對推動(dòng)各高校對大型儀器操作和管理人員的培養(yǎng)起到了重要的作用。構(gòu)建儀器線上線下培訓(xùn)平臺(tái)，定期舉辦主題式的培訓(xùn)講座，增強(qiáng)儀器管理人員在維護(hù)、使用、開發(fā)新功能方面上的培訓(xùn)指導(dǎo)。以理論結(jié)合實(shí)踐方式加強(qiáng)對最新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的學(xué)習(xí)與了解，以適應(yīng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)不斷推陳出新的需要。在管理考核上，可以考慮將培訓(xùn)課程納入實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)行和管理中，對儀器操作程序進(jìn)行規(guī)范，對儀器發(fā)生故障的原因進(jìn)行及時(shí)總結(jié)，起到積累維護(hù)儀器的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而更有效的發(fā)揮先進(jìn)儀器設(shè)備的使用效率；同時(shí)，結(jié)合自身教育背景和專業(yè)優(yōu)勢，利用在實(shí)驗(yàn)室工作儀器設(shè)備完整的優(yōu)越條件，有意識(shí)的開展科研工作，以研促教，為學(xué)院科研事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

三、結(jié)語

大型儀器設(shè)備使用效益的發(fā)揮，是學(xué)院公共實(shí)驗(yàn)室管理和考核體系中的重要組成部分。通過積極的探索和實(shí)踐，結(jié)合學(xué)院公共實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的現(xiàn)狀，對現(xiàn)有的儀器利用率等幾個(gè)方面數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析，對積極提高大型高精尖儀器的利用率及推動(dòng)大型儀器設(shè)備的開放共享具有一定的指導(dǎo)作用，從而為學(xué)院科研工作的開展提供硬件方面的支撐。同時(shí)，積極開展和不斷完善大型儀器設(shè)備使用效益，挖掘與開發(fā)以其核心技術(shù)基礎(chǔ)的更多應(yīng)用功能，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室整體工作的有序開展，為學(xué)院學(xué)科發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，推動(dòng)學(xué)院的科研及社會(huì)服務(wù)等方面更上一層樓，做到真正意義上的物盡其用。