公共實驗室儀器設備的效益發揮探討

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高校公共實驗室是人才培養、科研實踐及技術開發的重要基地。隨著公共實驗室的不斷建設發展，資產規模也隨之擴大，實驗室擁有的儀器設備無論從數量上或價值上都呈現出不斷增長的趨勢，因此，對大型儀器設備進行科學有效的管理和使用，是提高儀器設備的使用效率的必要手段，成為公共實驗室建設和發揮效用的必然趨勢。

一、公共實驗室大型儀器使用現狀及原因分析

提高公共實驗室儀器設備利用效率成為高校實驗室建設與管理工作的重要研究課題。從實驗室建設和發展角度出發，儀器設備的利用效益是衡量大型儀器設備是否發揮其在科研中的作用的指標之一，利用效益的高低直接影響著實驗室投資效益的好壞。筆者通過2016年和2017年公共實驗室的大型儀器使用時長、分析項目、運行情況等幾項指標進行不同類型大型儀器設備使用效益進行分析。

(一)使用機時數

通過對公共實驗室中氣質聯用儀、激光共聚焦顯微鏡、葉綠素熒光成像系統等幾臺大型儀器設備使用情況的數據進行統計，不同類型儀器設備的性能效益的體現差異明顯。參照教育部頒發的“高等學校儀器設備管理辦法”和“高等學校貴重儀器設備年度效益評價表”中關于大型儀器設備評價考核的規定：大型儀器設備的使用機時為800小時/年。圖1顯示，學院公共實驗室貴重實驗儀器在2016年數據統計中均未能達到“高等學校儀器設備管理辦法”中規定的額定使用機時。相比2016年的數據，儀器使用時長在2017年都相應的得到提高，其中氣質聯用儀、液質聯用儀兩臺大型儀器設備機時數要遠高于額定使用機時，分別為2056.35小時和1181.58小時，可以看出兩臺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、葉綠素熒光成像系統、熒光顯微鏡等科研實驗中最常見儀器設備使用機時也相應提高，其中利用機時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胞和組織結構方面的觀察具有顯著優勢的功能存在著必要的聯系，符合拓展園藝植物研究領域的趨勢。飽滿的有效機時是其他功能效益實現和發揮的基礎，增加大型儀器設備的利用機時數量為儀器使用效益的發揮創造條件。

(二)分析項目

以實驗室中臺賬上記錄的實驗內容為資料進行系統整理錄入，對氣質聯用儀、液質聯用儀、葉綠素熒光成像系統等公共實驗室中高頻儀器設備的使用效益進行分析。

1.氣質聯用儀

質譜分析在園藝植物上運用具有高靈敏度、節省樣品量、快速分析、分離并同時鑒定進行等優點，因此得到了全面的運用。作為公共實驗室使用頻率較高的儀器設備之一，分別從機時利用率、分析項目2個方面對氣質聯用儀的使用情況進行分析，結果表明：其運用于園藝植物茶、花、菜、果上的總機時分別占使用年均機時的54%(1108.9h)、18%(362.16h)、9%(177.49h)和2%(46h)。其中以茶為實驗對象和分析對象的運用均高于其它園藝植物。除在茶葉香氣分析上運用上具有優勢以外，氣質聯用儀在天然產物中的活性成分如植物精油的分析上也獨樹一幟，公共實驗室主要運用其對花卉中復雜結構或低含量的天然產物有效物質的提取、分離及化學結構鑒定，如針對對茉莉花、蠟梅及千層金等。除運用于茶和花卉上，氣質聯用儀還運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，氣質聯用儀是研究天然產物有效物質不可缺少的手段，是分析果品風味物質方面分析的技術方法之一，在研究果品風味方面得到較為廣泛的運用，與學院在園藝植物上的研究方向趨勢一致，符合該臺氣質聯用儀使用效率較高的現狀。除此以外，在對儀器維護上，該臺儀器維護時長占使用總時長的17%，由此可見對儀器的有效時長的維護不僅降低儀器設備的故障率，為儀器設備正常的運行提供時長的保證，從而最大限度地發揮儀器效益。

2.液質聯用儀

液質聯用儀是對園藝植物樣品可以進行有效分離和分析的貴重精密儀器之一，將對上機者進行系統嚴格的培訓列為公共實驗室常態化工作，考核合格后方能上機操作。據統計，公共實驗室的液質聯用儀主要用于對園藝植物次生物質的測定。結果顯示，園藝植物中以果為對象利用機時較為飽滿，為從事果樹方面的科研工作的團隊或個人獲得了較為充足的數據支持，一定程度上提升學院的科研質量。另外，液質聯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備，為進一步拓展液質聯用儀在園藝植物中的應用提供途徑。在對使用時長的統計過程中，對液質聯用儀的儀器維護時間也進行了統計：2017年針對該臺儀器設備的維護時長為34.49小時，占總機時的2.9%，維護機時率相比于同類儀器較低，這與該臺儀器設備是新購置新投入使用有一定的聯系。

3.葉綠素熒光成像系統

從機時利用率、分析項目2個方面對葉綠表演熒光成像系統的運行情況進行分析，結果表明：以花為分析對象的使用時長和測試樣品數均為高于其他園藝植物。葉綠素熒光成像系統在園藝學院公共實驗室中有較高的利用時長，與其在園藝植物上的應用范圍及發揮的作用存在著緊密的聯系。另外，統計結果表明該臺儀器設備全年培訓時長較短，僅占全年使用時長的9%。根據教育部頒發的“高等學校貴重儀器設備年度效益評價表”對葉綠素熒光成像系統作效益評價項目之人才培養項目進行統計，顯示其在人才培養項目上得分不高，也就是說能獨立操作該臺儀器資格的人數少，在指導下獲得獨立完成部分測試的人員數也相對偏少，與培訓時長較低的現狀相吻合，在使用機時方面存在著利用空間還很足，遠遠未達到飽和的現象，表明原有功能利用時長數有待提高的。近年來，由于葉綠素熒光技術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、切花采后品質提供了新的方法，為園藝植物新品種選育提供準確的理論依據，提高其實際使用效益和應用水平對學院科研水平的提高具有促進作用。

(三)共享機制不完善，開放度偏低

通過對公共實驗室儀器使用情況及使用人員進行調整查歸類，發現園藝學院公共實驗室儀器共享機制尚不完善，平臺開放度偏低。使用公共實驗室的教師及學生多數為園藝學院教師及碩博研究生，園藝學院以外的老師或學生僅占全年使用人數的10%，存在著資源共享項目不全面，服務收入項目未增加收入的現象，共享機制不完善，開放水平較低。

二、對策與建議

目前普遍存在于高校公共實驗室的突出問題是大型儀器設備管理和使用上面臨的問題。改變這樣的現實狀況，需要通過對大型儀器設備進行規范管理和科學使用，提高設備的使用率。以優化資源配置為目標，改進管理制度為手段，著手和加強以下4個方面的工作，共同促進學院科研工作的發展。

(一)建立并健全大型儀器設備虛擬平臺的管理制度和管理方法

構建大型儀器設備共享虛擬平臺，需要包括大型儀器設備名稱、規格型號、產地、購置時間、設備原值、主要性能參數、主要附件、服務項目、收費標準、管理人員信息、安放地點和預約方式等信息的完整，使各科研單位教師能根據自己的需求與大型儀器設備管理人員進行有效的預約使用，為教師跨學院使用大型儀器設備提供便利條伯。同時，利用虛擬平臺構建儀器設備管理的信息化途徑，利用互聯網技術對大型儀器設備運行狀態和使用效果密切關注，利用大數據整合保障大型儀器設備的運行和平穩使用，為實驗教學及科學研究順利進行提供保障，充分發揮虛擬平臺在實驗室管理以及社會服務中產生的優良績效。

(二)促使公共實驗室儀器設備有效使用制度的構建

從制度上構建公共實驗室儀器高效利用的機制，采取包含有償使用等激勵制度，以收取合理費用的措施促進大型儀器的使用效益的提高，同時，收取的費用又可為儀器的維護提供相對的資金保障，對進一步促進教學和科研工作的順利開展產生一定的積極作用。借鑒有償使用制度成功實施經驗，通過建立與實際使用情況相吻合一種或多種收費標準，可以有效地遏制了儀器濫用等問題。同時，有償收入還可用于儀器的日常維護和科研成果獎勵。一方面，儀器的日常維護是確保儀器正常及儀器穩定使用的前提條伯，另一方面，科研獎勵用于增加對獲獎成果、以及專利的獎勵，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)開發儀器新功能，擴大儀器使用范圍

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用。由于學院公共平臺上設備種類較多，其功能也不一樣。在具體操作的實踐中，可以根據實際科研目標，結合科研前沿，開發出設備新的功能，是提高大型實驗設備的使用效率的另一個有效途徑。在儀器應用功能開發過程中，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行合理科學的配置，使之建設為較完善的應用研究創新的硬件平臺。

(四)構建儀器培訓平臺

提高儀器相關使用和管理人員的業務能力和管理水平是衡量培訓工作是否有效的主要指標，對推動各高校對大型儀器操作和管理人員的培養起到了重要的作用。構建儀器線上線下培訓平臺，定期舉辦主題式的培訓講座，增強儀器管理人員在維護、使用、開發新功能方面上的培訓指導。以理論結合實踐方式加強對最新的實驗技術和實驗教學手段的學習與了解，以適應高校實驗教學不斷推陳出新的需要。在管理考核上，可以考慮將培訓課程納入實驗室正常運行和管理中，對儀器操作程序進行規范，對儀器發生故障的原因進行及時總結，起到積累維護儀器的經驗，進而更有效的發揮先進儀器設備的使用效率；同時，結合自身教育背景和專業優勢，利用在實驗室工作儀器設備完整的優越條件，有意識的開展科研工作，以研促教，為學院科研事業的發展添磚加瓦。

三、結語

大型儀器設備使用效益的發揮，是學院公共實驗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踐，結合學院公共實驗室現有的大型儀器設備相關運行狀態的現狀，對現有的儀器利用率等幾個方面數據進行趨勢分析，對積極提高大型高精尖儀器的利用率及推動大型儀器設備的開放共享具有一定的指導作用，從而為學院科研工作的開展提供硬件方面的支撐。同時，積極開展和不斷完善大型儀器設備使用效益，挖掘與開發以其核心技術基礎的更多應用功能，推動實驗室整體工作的有序開展，為學院學科發展奠定物質基礎，推動學院的科研及社會服務等方面更上一層樓，做到真正意義上的物盡其用。