英國高校大型儀器共享模式的啟示

孟曉婷, 董智勇

(吉林大學 基礎醫學院，吉林 長春 130021)

0 引 言

隨著我國高等教育和科學研究的不斷發展，國家加大了對教育和科研的投入力度。全國各高校及科研院所的儀器設備資源規模也日益擴大，同時在儀器尤其是大型儀器的管理與使用上存在著諸多問題，如在大型儀器設備建設方面缺乏總體規劃，大型儀器的使用效率低下，在培養專業的儀器設備技術人員方面缺乏投入等[1-6]。在大型儀器建設和管理上借鑒國外高校先進的、行之有效的經驗，無疑對提高我國大型科研儀器的科學研究產出比具有積極的現實意義[7]。英國是世界高科技、高附加值產業的重要研發基地之一，其科研幾乎涉及所有科學領域。在生物技術、航空和國防方面具有較強的競爭力。以世界1%的人口，從事世界5%的科研工作，所發表的學術論文占世界論文總數的9%，引用量達12%，僅次于美國。獲國際大獎人數約占世界的10%，迄今已涌現出80多位諾貝爾科學獎得主，居世界第二。英國在科學研究上所取得的成就與英國政府、大學所建立的行之有效的科研體系密切相關。其中大型儀器共享平臺發揮著重要作用[8-10]。作者于2008～2012年分別在英國阿伯丁大學醫學院和卡迪夫大學醫學院進修學習，近距離體驗了英國大學大型儀器共享平臺建設以及行之有效的管理模式。通過對英國高校在大型儀器采購、共享使用和管理模式的介紹與分析，希望為我國大型儀器共享平臺的建設與管理提供借鑒。

1 英國大型科研儀器管理與使用模式簡介

1.1 大型儀器的購買與三級共享平臺的建設

隨著科學技術的發展，科學研究對儀器在質量和數量方面的需求不斷提高。同時，希望在特定研究領域保持前沿的科學家對于大型儀器的要求也更加高企。這就要求科研領域中的基本大型儀器設備始終保持一個良好的工作狀態。這些大型儀器往往特別貴重，比如高場核磁共振、光譜測定儀、高分辨率電子顯微鏡等，以項目組為單位很難有足夠的資金來購買這些大型儀器。為解決科學研究對于大型儀器的需求，從1980年代起英國曼徹斯特大學創新研究學院和社會應用研究中心(PREST/CASR)就開始對大型儀器和超大型儀器在英國大學中的使用與需求情況進行調查與評估，同時還對教學實驗中應用的大型儀器使用情況及大型儀器在共享過程中遇到的問題進行調研。經過調研總結了大型儀器共享過程中在供應和使用環節中出現的問題，進而促進了英國大型儀器設備購買申請基金的設置以及三級儀器共享平臺的建立[11-12]。

儀器購買以科研需要為準則，既重視儀器的先進性，根據科研需要不斷更新儀器設備，又務實地保留“陳舊”設備，以滿足日常科學研究的需求。英國大型儀器的的購買經費渠道較多，主要有政府資助、企業投入、個人與社會捐贈等，少數中型儀器由項目組購買。

針對不同級別的儀器，在全英建立了三級儀器共享平臺。對于超大型儀器的使用，建立面向全國的共享平臺。例如在1990年代中期，隨著高場核磁共振在生物科學研究領域的需求提高，英國生物技術和生命科學研究基金會(BBSRC)決定資助建立全國性的高場核磁共振設備共享平臺。而大學或院系內部則建立二級甚至三級共享平臺。大學或院系根據研究需要，申請大型儀器購買基金購買大型儀器，建立共享平臺。有實力的研究組購買的大型和中型儀器可自愿加入共享平臺，并享有優先使用權。比如卡迪夫大學醫學院和生物學院建立的生物技術服務中心 (Central Biotechnology Services)，管理幾乎包括醫學、生物學所有研究領域院系購買和研究組購買的大型和中型儀器，包括DNA序列分析儀、實時定量PCR儀、激光共聚焦顯微鏡、活細胞成像系統、流式細胞儀、高效液相色譜儀、動物手術室、小動物活體成像等設備，并提供技術支持。以流式細胞儀為例，中心共管理8臺不同型號的具有分析或分選功能的流式細胞儀，從FACSCaliburTM，FACSCantoTMⅡ到最新的具有10個激光器的BD influxTM,分布于不同學院。學校申請的儀器購買基金保證了擁有最新技術儀器的及時更新。

1.2 大型儀器的使用、管理與維護

英國的大型儀器共享平臺實行三級管理，有專職的研究人員、技術人員和管理人員。專職研究人員一般是具有獨立研究組的PI(Principle Investigator)，負責相關儀器使用的理論與實踐培訓。技術人員負責儀器的日常管理、儀器維護和儀器使用指導。管理人員負責儀器使用預約平臺管理及財務管理。以卡迪夫大學生物技術服務中心的管理為例，儀器使用者在使用之前，需要先申請培訓獲得使用資格。根據申請人數，平臺每1～2個月都會舉辦“workshop”(講習班)，由專職研究人員對申請者進行培訓，講解儀器的工作原理、實踐操作、應用范圍以及分析軟件的使用。培訓是免費的而且不限次數，只要你想去聽就可以報名。使用者獲得培訓后，聯系專職技術人員申請個人帳號和密碼(一般與使用者的大學個人賬戶相連)，第一次上機使用前技術人員會發給儀器使用的標準化操作程序(Standard Operating Procedure,SOP)，并與使用者就實驗設計方案進行討論，給出中肯的建議，使用時有專職技術人員示范操作。管理人員負責儀器使用費用的結算，根據儀器使用的登錄時間定期進行結算，使用費用匯入儀器專用維修維護賬戶。儀器的共享不僅提高儀器的利用率，而且有償的使用還會解決儀器昂貴的維護費用，因此很多研究組擁有的大型儀器也會自愿加入到共享平臺，這提高了大型儀器的投入產出比。

1.3 大型儀器共享平臺的科研合作和技術支持

英國大學的大型儀器共享平臺不僅提供最先進的儀器、高通量檢測設備，同時還提供技術支持，為不同研究組提供合作研究的平臺。因為共享平臺的研究人員對所在院校各研究組的研究領域比較了解，很多PI以共享平臺為橋梁找到了合作者，共同開發出合作研究項目。在儀器使用過程中遇到的任何問題，包括儀器操作、實驗設計、數據分析等，都可以向專業的研究人員和技術人員咨詢。共享平臺還和儀器生產廠商合作，定期舉辦培訓和學術交流，介紹儀器研發的前沿進展和最新的實驗技術，使科研人員掌握科技前沿，更新科研手段。同時，各大學的大型儀器不僅供本學校學生和職工使用，也要向全英所有其它大學開放，這進一步擴大了儀器的使用范圍，最大程度提高了大型儀器的投入產出比。

2 英國大型科研儀器管理與使用的借鑒與啟示

從英國大學大型科研儀器購買和共享平臺的建設管理經驗，我們可以看出英國大學非常重視大型儀器的共享和投入產出比，這對我國大型科研儀器設備建設和管理提供了寶貴經驗。

2.1 建立基于地區的超大型儀器共享平臺及校院二級儀器共享平臺

一些超大型儀器動輒上千萬，耗資巨大。因此超大型儀器的購置要經過充分的調研，對不同科研領域的需求進行調查及總體規劃，建立基于地區的超大型儀器共享平臺，采取由國家投資，學校管理的模式，面向社會開放。對于大中型儀器，應增加儀器購買經費的申請渠道，由學校、學院根據科研需要，申請資金購買，建立校、院二級共享平臺的管理模式；主要為校內科研服務，同時面向社會開放。這種管理模式目前已在我國許多高校實施，有效的促進了大型儀器設備的開放共享，提高了儀器的利用率[13]。

2.2 共享平臺要具有完善的開放管理制度

完善的管理制度是保證共享平臺高效服務的前提。①建立儀器共享平臺管理評估體系，對儀器共享平臺進行資質認證評定。為提高管理效率，英國所有儀器共享平臺都要經過ISO 9001質量管理體系認證和ISO IEC 17025技術資格認證；②實施智能信息化系統管理，建立網上管理平臺：實行儀器設備使用信息的實時查詢及網上預約排隊，與管理系統實時連接；③對使用人員實行權限制度，所有使用人員都需要經過培訓并考核合格后放可獲得操作權限，并且實行門禁卡刷卡進入，使儀器設備可以實現24 h開放使用；④建立專家咨詢系統，對大型儀器的使用制定標準化操作程序，并且可以為用戶提供實驗設計、操作和數據分析等技術支持；⑤使用人員不局限于校內人員，而是面向全國的大學和科研院所，甚至向商業科技公司開放。科研儀器設施面向全社會開放，最大限度的提高了儀器的投入產出比。

2.3 共享平臺應具有專業、固定研究人員和技術人員

大型科研儀器設備的共享，需要面向多學科服務，這就對儀器設備管理人員和專職技術人員提出了更高的要求。為滿足各學科不同的需求，需要不斷對現有儀器進行技術開發。這些都要求儀器管理人員和專職技術人員既要精通儀器本身功能，還要掌握相關學科背景知識，了解不同學科對儀器相關技術的要求，探究儀器新功能。實際上，專職技術人員的專業水平常常決定使用儀器用戶最終能夠獲得怎樣的實驗結果[4,7]。因此穩定的專職、專業儀器管理技術人員隊伍是大型儀器良好運行的基本保障[14-16]。在英國大型儀器設備共享平臺都配備有專業的管理人員和專業的技術人員，專職對儀器設備進行日常管理和維護，并且幫助使用者高效的完成科學研究任務。

2.4 共享平臺對使用人員進行定期培訓

儀器共享平臺應定期舉辦相關講座和儀器設備使用培訓，同時充分發揮平臺專業技術人員的經驗優勢，指導使用人員設計實驗，使用儀器。有些大型儀器，其實驗方案需要經過專業技術人員參與討論認可后，方可使用。經常邀請儀器設備公司技術人員對平臺技術人員和使用人員結合應用情況進行培訓和技術更新，以保證儀器設備的規范化操作、技術更新和實驗效率的提高。

3 結 語

隨著國家對科研投入的增加，各種先進大型儀器設備的購入逐年遞增。但是這些大型儀器的使用效率非常低下，使得我國大型儀器科研產出比相對科技發達國家較低。這主要是由于，我們在大型儀器設備的使用管理體系方面相對落后：一方面缺少超大型儀器需求和使用的總體規劃，造成儀器的重復購買；同時大型儀器設備的資源信息得不到充分交流，使用范圍局限于本校甚至本課題組，沒有做到真正意義上的共享；另一方面，技術更新緩慢、缺少培訓，專職技術人員隊伍不穩定，先進的儀器設備進行大量重復性低檔次工作，儀器的功能得不到充分發揮。針對這些問題，通過借鑒英國的管理經驗并結合我國科研的實際情況建立適應我國科研環境的大型儀器設備管理體系，必將極大提高大型儀器設備的科研產出比，從而促進我國的科學技術發展。

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