長三角區域高校大型儀器開放共享調研與改進策略

賴 靖， 俞依璐， 馮 蕾， 張 杰， 高 梅， 金承鈺

（上海交通大學分析測試中心，上海200240）

0 引 言

近年來，國家大力支持高校和科研院所重大科研基礎設施和大型科研儀器的開放共享。2014年10月，中央全面深化改革領導小組第六次會議審議通過了《關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》（國發〔2014〕70號），為儀器設備的開放共享提供了國家層面的政策依據，強調要重點關注網絡管理平臺、分類開放共享，建立促進開放的激勵引導機制、開放評價體系和獎懲辦法，加強知識產權管理，強化管理單位的主體責任。隨后，教育部（教技廳〔2015〕4號和教技司〔2018〕110號）［1-2］、科技部會同發展改革委、財政部（國科發基〔2017〕289號）［3］分別發布了相應的指導意見。其中，教育部在意見中重點指出，應建立開放共享機制、建設信息服務平臺、加強人才隊伍建設、創新完善管理模式、建立成本核算和服務收費管理機制、分類考核評價辦法、激勵和調控機制、加強信息安全和知識產權保護。針對個別地方教育主管部門對于儀器設備開放共享監督責任力度不夠、部分高校課題組無專職的設備維護人員以及在課題完成后出現設備閑置等現象，要求切實履行好主體責任，采取有力措施，加強引導和督查，強化法人主體責任和做好典型示范。科技部發文指出，應以國家網絡管理平臺為依托，以解決開放共享工作中的問題為目標，以優化資源配置、完善管理機制、提高科研儀器與設施的使用效率為重點，全面貫徹落實國家重大科研基礎設施和大型科研儀器開放共享的要求。重點強調三點原則，即堅持開放為常態、不開放為例外；堅持獎懲結合；堅持分類管理。

當前，長三角地區人均GDP約2萬美元，已經進入發達國家水平，處于“創新3.0”嵌入式創新階段［4］，亟待提高和優化政府、高校、企業的傳導機制，解決社會服務“最后一公里”問題。高校是我國科研創新的核心力量之一，承擔著培養人才、創新研究、服務社會的重大使命。高校得到國家持續的科研創新投入，已成為了重大科研基礎設施和大型科研儀器的集中場所［5］。在長三角區域，現有高校數百所，其中教育部直屬高校18所，“雙一流”建設大學8所，“雙一流”學科建設大學25所。長三角區域高校大型科學儀器在服務本校科學家開展研究工作的同時，已具備一定的對外開放和共享能力。

因此，有必要關注長三角區域高校大型儀器開放共享資源現狀，并提出改善其管理體制機制、完善實驗技術支撐隊伍等多項舉措，為后續工作的開展提供思路。

1 長三角區域高校大型儀器開放共享現狀及存在問題分析

針對長三角區域高校分布特點，研究重點關注了涵蓋C9高校、“雙一流”高校、“雙一流”學科所在的教育部直屬和地方高校中具有代表性的7所高校，對上述高校校級和部分院級可對外提供檢驗檢測能力的公共儀器平臺，主要從以下幾個方面進行了全面排摸：①大型儀器開放共享的方式和機制、存在的瓶頸問題；②長三角區域內的企業對大型儀器共享需求的特點；③校外宣傳推廣模式以及校內、校外測試服務的平衡；④培訓類別、存在問題及儀器自主操作的推廣；⑤網絡信息化系統的模塊特點、期待改進點；⑥測試質量和時效的管控；⑦實驗技術隊伍人才的培養和評價；⑧校級與院級平臺的優勢互補及錯位發展。調研情況如下：

（1）校級儀器平臺開放共享成果較好。長三角區域高校的校級公共儀器平臺儀器配置，多以學校重點特色學科為主要支持，雖然校級平臺的儀器總資產占學校整體的較小部分，但其大型儀器開放共享成果顯著，特別在校外測試服務方面明顯優于院級平臺和科研團隊。不同校級儀器平臺之間經費投入存在差異，且不能確保獲得長期穩定的投入。部分高校近年來主動對接前沿科研需求，充分調研多學科交叉研究的特點，以國家重大科研基礎設施建設為著力點，加強與地方政府合作，通過獲取多種渠道投入，已構建了具有特色專業的、可提供一站式服務的大型儀器開放共享平臺；部分高校近年來投入較少，轉為探索與學院聯合，對大型儀器采取合作共管、人員派駐等形式進行管理，但合作機制仍需進一步探索。

（2）院級、團隊的大型儀器專職技術人員配備不足。部分長三角區域高校的院級平臺、科研團隊由于人機數量比例較低，1人管理多臺儀器，如果進行開放共享在一定程度上將增加個人工作量，導致教師開放共享的意愿不夠積極。同時，也可能存在因開放共享造成的儀器故障率高但維修經費不足等問題。此外，對于部分分布在科研團隊的儀器，因專職技術人員配備不足，使用效益較低，開放共享意愿更低。

（3）大型儀器開放共享的獎懲機制尚未建立，重復采購常有。長三角區域部分地區以及部分高校對大型儀器開放共享獲得較好成果的部門往往會進行績效獎勵，但對不盡如人意的部門缺少懲罰措施，僅有極少數高校正在探索將大型儀器開放共享成果與儀器責任人的年度／聘期考核、職稱晉升等掛鉤。為避免重復購置，部分高校嘗試在大型儀器可行性論證時，要求提供本校及所在區域的儀器查重記錄，對開放共享程度不夠的同類型儀器實施暫緩采購措施；對重復采購的儀器，需詳細說明采購的必要性和預估開放共享機時情況，但仍未形成明確機制。

（4）企業需求與高校實際宣傳推廣等途徑需進一步探索。長三角區域企業對高校大型儀器的需求，多以藥物研發，如藥物申報，等相關檢測服務為主，其它需求也以材料類、生物類等研發相關檢測為主。一般企業對技術難度、分析能力、時效性均有較高要求，但需求較為零碎。為進一步提升對社會的檢驗檢測服務能力，長三角區域部分高校公共儀器平臺通過獲取國家資質認定（CMA）或國家認可（CNAS）實驗室已成為可以為社會出具權威檢測報告的分析測試機構，通過加入地方公共研發平臺，檢測專業服務平臺，牽翼網、我要測等第三方檢測平臺，以及區域性協會、學會組織等多種途徑進行宣傳和推廣，但如何根據企業需求進行精準對接仍需思考。

（5）審批流程繁瑣，大型儀器校外培訓機制尚未形成。大型儀器自主操作培訓多以校內助研為主，也有部分高校采取校內公共實驗課程對有自主操作意愿的學生進行教學和培訓，但一般均在老師的授權下學生操作該大型儀器。長三角區域高校校外培訓需收取培訓費，涉及財務審計等多個行政部門，審批流程繁瑣。又因未明確考慮工作量，大型儀器責任人培訓積極性不高，校外自主操作培訓尚未良好開展。

（6）大型儀器校外預約流程老舊。大部分高校的校外測試預約流程陳舊，主要靠客戶主動上門，仍沿用電話等傳統方式預約，且有小部分高校校外測試收費流程復雜，需要多個行政部門審批。大部分高校對校外測試時效無明確承諾，若出現測試時間太長等不合理情況，即使用戶可以通過公開渠道（電話和郵箱等）進行超時投訴，但校外測試整體效率仍然偏低。此外，鑒于大型儀器開放共享記錄不完整、上報數據存疑等問題，部分高校已采取了在大型儀器上加裝記錄機時的監控模塊，但信息化管理的能力整體仍有待提高。

（7）大型儀器的專業技術人才梯隊建設需進一步優化。長三角區域高校儀器平臺的工作人員一般以研究生及以上學歷為主，有一定的專業技能，但仍需不斷強化技術培訓，提升開發儀器特色功能和專有技術的能力，由此形成良好的技術梯隊。部分高校的年終績效考核與測試工作量相關，與儀器所在機組的獎勵績效關聯，已形成一定的獎勵梯度，但具體關聯形式還有待進一步優化。

2 國外高校儀器設備開放共享模式

國外高校雖未設置大型儀器設備使用效益評價體系，但是儀器設備資源開放共享的意識已相當普及，其成功經驗可以學習借鑒。國外高校公共儀器平臺有較完善的管理制度和詳細的工作流程［6-7］，實行收費管理、成本核算，嚴格執行設備更新、維修、保養和報廢手續。平臺通常提供設備、技術和服務三大主要功能，通常技術服務和培訓占有較大比重。以哈佛大學醫學院公共儀器平臺為例，除了專業運營管理人員外，每個子平臺的技術支持分為軟件、測試、研究三部分。技術人員的工作量，其中培訓工作占40%，儀器設備的維護、修理、調試工作占30%～40%，其余為應用支持，包括開展分析服務、工藝開發及技術研究［8］。再以日本早稻田大學物性測試中心為例，中心大型儀器實現有償使用管理，技術人員不做具體測試工作，重點完成培訓工作以及幫助解決儀器使用與測試技術問題。

（1）國外高校科研平臺學科覆蓋面廣，經費投入比較充足。統計ARWU世界排名前30的高校［8］，公共儀器平臺主要以校級平臺、院級平臺和PI聯合組建實驗室平臺建設為主，具有學科覆蓋廣、平臺數量多等特點。如斯坦福大學有11個理工科獨立研究機構，分平臺數量超過50個，有統一網頁進行介紹，各個機構檢索系統獨立。此外，部分高校擁有的校級平臺也是國家級平臺。例如美國勞倫斯伯克利國家實驗室擁有聲名遠揚的先進光源、國家電子顯微中心、國家能源研究科學計算中心、能源科學網絡4大科研公共平臺，該實驗室在多個學科領域為研究團隊提供高性能、高精度、高靈敏、高穩定和高可靠的“五高”服務［9］。不僅如此，國外高校公共儀器平臺的經費使用和建設自由度較高。根據調研顯示，儀器平臺建設經費來源主要有以下途徑：①政府專項基金，如美國NSF和NIH中均有儀器專項基金專門用于高校購置大型設備；②項目課題申請中的儀器設備購置費；③大學龐大的獨立基金收益和學院獨立基金；④私人及公司捐贈；⑤成果轉化獲益等方式。

（2）高校儀器平臺多數采取有償服務，收費標準動態調整。國外高校平臺多數采取非盈利的有償服務運行模式，各平臺的經費收入能夠覆蓋中心的運行維護費用，在合理的時間內達到收支平衡［10］。收費標準的調整一般每年不少于1次，必要時調整以保證不產生大的盈余和赤字。在斯坦福大學，通過科研服務獲得收入是各級公共平臺得以維持和發展的主要途徑。各平臺會對每臺儀器、每類服務針對校內、學校附屬單位、校外非贏利組織、商業組織等各層次用戶制定不同的收費標準［11］。根據美國聯邦政府和加州的規定，平臺社會服務機時數不得超過總機時15%，因此，平臺更愿意將這15%的比例用于相對高端的科研合作而非簡單的來樣測試，由此獲得的超額收入則可通過動態的收費調整機制補貼校內用戶。平臺實行動態的收費調整機制，即所有平臺被要求在本財年結束時總結1年來的收入及支出，計算盈余或虧損，并以20%為收費標準調整觸發比例，在新財年上調或下調收費標準［12］。此外，部分高校還采取多種優惠方式，如麻省理工大學電鏡中心、賓夕法尼亞大學生物電鏡中心、西北大學冷凍電鏡中心的測試費用分高峰和非高峰時段分級優惠；哥本哈根大學顯微中心根據測試時長采取累加折扣的方式降低測試費用；加州大學生物成像中心和電鏡中心提供研討會等有償技術交流服務；加州大學舊金山分校尼康成像中心將實驗設計與咨詢服務單獨計費，以此平衡收支。

（3）全力打造并實現“一站式”技術支撐。國外80%的公共平臺明確提供“儀器咨詢、課題探討、實驗設計、論文中儀器方法撰寫的指導”的服務，有些甚至在網站中反復強調“請咨詢相關人員”。如普林斯頓大學的公共儀器平臺，所有的儀器機組及技術團隊都把這項工作作為首要服務內容。這樣做不僅為客戶提供了最專業的技術指導，滿足最直接的科研需求，真正提升服務的“質”與有效性，也從側面顯示了儀器分析的專業性。由此，在頂尖大學的技術平臺中實現“一站式”服務：前處理環節依賴團隊建立方法并以指導學生自主操作為主，節省人力；高級數據分析根據實際情況，通過不同方式實現，如有的組內配置高級數據分析專業人員（斯坦福大學的基因分析中心），有的通過對接“數據分析中心”（普林斯頓大學的基因分析中心和蛋白質譜分析中心），有的對接專業科研團隊（例如斯坦福大學的基因組學設施SFGF平臺），還有的可對接校外資源（哥倫比亞大學的基因測序中心和結構生物學中心），形式靈活多樣。另一個層面的“一站式”服務，體現從“新手培訓”“操作培訓”“結果分析”到“論文專業部分撰寫”的全環節服務，一個新手可以在“一站式”全流程服務下，快速產出科研成果，極大提高科研效率。

（4）通過多種方式宣傳技術支撐能力。為提升平臺影響力，國外70%的公共儀器平臺公布并更新平臺網站支持發表的文章供用戶和新手參考。加州理工大學貝克曼研究所、哥倫比亞大學、愛丁堡大學的冷凍電鏡中心均在官網上展示支撐成果和亮點圖片；加州理工大學和哥倫比亞大學在網頁上提供設備學習資料和作業指導書；西北大學定期提供培訓和短期課程，并參與多種教育和推廣活動。超過一半的國外高校公共儀器平臺，在論文致謝方面提出要求，超過60%的平臺提供標準文章致謝撰寫模版。有些平臺明確提出，當測試人員對于發表的研究做出重要貢獻時，應將其作為共同作者。加州理工大學、牛津大學、愛丁堡大學和西北大學的冷凍電鏡平臺對于設備支撐的學術成果要求致謝；加利福尼亞大學圣迭戈分校的艾滋病研究中心，在基因測序的致謝模版中明確列出儀器平臺的名稱、儀器、資金的項目號等；康奈爾大學在致謝要求中還列出了服務人員的姓名，以及多個已經發表的致謝模版供用戶參考。

（5）通過對校內外開放自主操作實行共享服務。自主操作是絕大多數學校開放共享的方式，既可以減少人力投入，提高學生的動手能力，又能夠得到更貼近用戶需求的實驗結果。調研顯示，各學校均根據儀器特點采取自主、半自主和委托測試相結合的分類管理策略。以光譜、波譜和質譜類儀器為例，自主操作更多地表現在上手快、測試周期短、測試方法普適性程度高的儀器，幾乎覆蓋全部的核磁和光譜類設備。但當儀器分析環節多、過程復雜、專業性要求高時，短期的自主操作培訓很難培養出可以獲得準確實驗數據的操作人員，例如生命領域基因測序分析、蛋白質活性分析以及復雜質譜分析，基本采用半自主或委托測試的方式進行服務。幾乎所有的自主操作培訓均采取分類進行的方式，分為初級培訓、高級培訓、方法開發培訓等2～3個層次，并且有對應的自主操作項目。初學者只能申請初級培訓，具有一定使用經驗后，才能申請高級培訓。而絕大多數自主操作，均采用網上預約的方式進行。

（6）完善信息化系統，實現24 h全面開放。調研結果顯示，國外校級和院級公共儀器平臺開放程度很高，基本實現24 h全時段開放。實驗室的各個區域都有監控設施，包括開關機監控、電流監控和攝像頭監控，用來記錄用戶使用設備的全過程，也可起到防盜及追蹤儀器設備損壞等作用。由于平臺的信息化建設先進，公共平臺上的儀器開放共享相關的信息更加完善。每一臺設備都有詳細的介紹，除了常規介紹和收費標準之外，還有樣品制備方法、與該設備相關的論文鏈接等。校內外人員均可通過網絡平臺預約，信息健全且方式簡便。預約信息包括可以預約的時間段、收費標準、在預約時間段內未準時上機如何收費等。儀器預約的方式也非常簡單，一般不需用戶注冊，只需在儀器專管員處獲批一個賬號密碼，確定儀器的使用時段，即可預約。而在PI聯合組建實驗室平臺，責任教授負責制定整個實驗室的建設和管理工作，并聘用專業的儀器專管員（由教授發放薪酬），來負責所有設備的管理、日常維護、培訓、與廠家聯系維修等事宜。這些儀器專管人員數目不多，但通常都是博士畢業，水平較高，同時精通十幾臺設備，不僅會熟練操作設備，也會進行簡單的維修。同時，他們也會參加教授的課題組會，能將儀器與科研緊密聯系起來。

（7）技術人員隊伍穩定，考核的內容和形式各有特色。世界一流高校公共儀器平臺人員技術隊伍學歷結構好，學校通過為技術人員建立獨立的職稱梯隊、提供較好的福利待遇，從而吸引了一批穩定優秀、服務專業的技術隊伍［13-14］。同時，根據調研結果顯示，國際一流高校的公共儀器平臺考核指標主要關注以下內容：①設備的利用效率；②平臺收支狀況；③用戶評價；④年度工作報告；⑤設備的培訓能力；⑥設備的維修維護能力；⑦現有測試或制樣方法改進或設備改造能力；⑧助力課題組或企業解決科研或產業問題的一站式服務能力。如哈佛大學不考核平臺，但平臺管理團隊要按年核算設備的利用效率，動態調整設備配置，及時添置使用需求高的設備，堅決淘汰使用效率低的設備；MIT主要是財務考核、成本分析，辦公室每年都要對平臺收支進行核算。

3 長三角區域高校大型儀器開放共享改進策略

根據以往數據顯示，長三角高校大型儀器投入高、開放共享不均衡主要表現為，儀器原值越高（特別是原值200萬元以上設備價值占比高），開放共享水平越低，共享率亟待關注［15］。儀器生命周期和學科發展有關，大生命學科領域的相關大型儀器設備更新換代率明顯高于其它領域［16］。面對大型儀器購置申請，應調研所在平臺或團隊近3年儀器開放共享情況，來確認撥付額度，把周邊地區查重分析、購買必要性、預計開放共享有效機時數等納入專家論證指標，并要求儀器運行前5年詳細的開放共享數據上交備案。對于近5年內新采購的儀器，建議選取最為關鍵的觀測點，關注設備利用（對外開放有效機時、用戶滿意度）、人才培養（校內外自主操作培訓情況、開展對外培訓講座情況、科普教育情況）、科研支撐（對省部級及以上獲獎、對頂級期刊／高被引科學家的支持）、服務覆蓋（校外服務收入和用戶數、校內服務學科和專業數）、儀器關鍵部件和功能開發（申請專利、標準、省部級及以上儀器專項數）和技術隊伍（省部級及以上工匠、技術人才計劃）等方面。

（1）凝練專業技術特色，建設國家、地方專業技術服務平臺。利用長三角區域優勢，融合各高校特色檢測能力，匯聚高精尖儀器和高素養人才，建設專項技術服務團隊。以需求為導向，主動對接國家重點重大專項，服務地方經濟發展，充分利用一流高校科研團隊所具備的科研前瞻性能力，瞄準學科發展前沿熱點和國家重大需求難題，積極挖掘潛在測試需求，分析其測試難點，組織技術攻關，提出最優的解決方案。具體表現為與用戶深入交流并按需量身定制個性化檢測方案，提供從方案制定、儀器培訓、數據圖譜高級分析可追蹤的標準方法建立、診斷報批等一站式服務。根據長三角區域經濟發展需要，建設一批國家、地方專業技術服務平臺，重點關注如藥物綜合分析、多組學整體分析、食品與環境安全分析、生物醫學轉化相關分析等科研領域，逐步建立多維、多面、一攬子綜合解決方案的分析服務能力。

（2）推動長三角區域高校合作。主動對接政府、地方企業、協會，了解真實需求，加強技術切磋。長三角地區擁有豐富的科技創新資源，企業具有強烈的創新意愿［17］，必須打破區域壁壘實現科技資源共享。積極主動對接高校所在地的政府科技、質監、食藥監等部門，加入以政府為主導的長三角科技資源共享服務平臺和地方研發公共服務平臺，鼓勵加入第三方網上檢測平臺［18］。組建長三角區域高校檢驗檢測合作聯盟，加強各高校技術能力比武切磋，深化校企需求對接，開設高端專業技術研修班等。同時，也可依托華東分析測試論壇、中國分析測試協會青委會華東分部學術交流會，以及虛擬平臺（如網絡會議、報告等形式），推動學術、技術經驗交流。利用校友會、創客空間、高校產業園等，為高校與企業提供交流平臺。通過聯盟式互助開放服務，實現長三角區域高校大型儀器設備資源共享、互通有無、取長補短，合理降低高端儀器使用成本和故障風險，達到多方共贏的效果。

（3）加強校內外分級培訓，線上線下有機結合。長三角區域各高校的公共儀器平臺均有較強的科研實力，可以以地區經濟發展和企業需求為導向，針對校外用戶開設相關領域的專業視頻講座、慕課教學和實操培訓相結合的線上線下培訓；以本校科研團隊需求為導向，針對校內用戶開設將分析測試手段的基礎實驗理論和實操練習相結合的課程。在實操培訓之初，用戶首先應充分掌握儀器基本原理、送樣須知、樣品前處理基本要求、上機基本流程等要點，經筆試考核通過后，方可進行大、小組實操分級培訓。對于常規通用性強且便于熟練掌握技能的儀器，以10人左右大組培訓，整體流程培訓后，輔以一對一用戶專有樣品檢測的強化培訓，確保使用者能獨立熟練操作儀器后再給予自主測樣權。對部分測試模式多樣化、操作復雜且自主操作學習周期較長的大型儀器，僅開設2～3人小組培訓，且在小組內依據測試模式難度進行分級培訓后給予不同級別的自主操作準入權限；同時，結合特定培訓用戶的專業方向，共同開發實驗技術方法，提升精準服務能力。

（4）加強信息化管理，優化特色進階服務。在學校建立校級、院級、團隊級的儀器開放共享信息化管理平臺，開放校外網上預約權限，實現校內外24 h全時段預約開放服務，并提供完善的辦事指南、首頁分類搜索查找功能、樣品檢測跟蹤查詢功能。對校內、學校附屬機構、校外非贏利機構、校外商業用戶實行不同的收費標準，在提供儀器資源及介紹、培訓方式、服務項目、預約說明、收費方式的同時，也提供致謝撰寫模版、資金資助、自學基礎理論、外部鏈接（用戶撰寫相應儀器支撐發表文章簡介及鏈接、儀器最新應用講座、慕課和PPT、視頻等）、經驗案例分享等多內涵電子資源。重點關注在線咨詢、專家問診、自主操作網上申請、質量管理體系、中英文同步、網絡支付等進階功能。建議根據實際需求，開發基于移動終端的微信公眾號、APP、智能化視頻監控系統等，克服時空局限，實現隨時隨地便捷溝通，并有助于增強實驗室安全管理的實時性、遠程性。經用戶同意后，可開發網站研究方向合作等附加功能，方便用戶群間根據關鍵詞進行高效匹配，促進學科交叉和校企融合。

（5）打造特色專業技術梯隊。高校可根據本單位大型儀器開放、運行、維護和使用的技術需求，建立符合市場規律的專業化、職業化服務隊伍，合理配置實驗技術人員崗位。落實新進人員培訓、薪酬福利等政策，制定相應的評價標準和考核辦法。為優秀實驗技術人員創造自我提升的機會，持續提供實驗技術研究課題的孵化與培育機會，對標工匠計劃等實驗技術人才計劃，加強分層次的培養力度；全力支持高精尖復雜儀器技術人員到國內外最頂尖的實驗室，通過2～3個月的沉浸式培訓，充分學習批量復雜樣品處理、儀器高級功能開發、復雜數據剖析、診斷維修技能、多分析手段聯用等關鍵技術能力；鼓勵實驗技術人員開展實驗技術的研究和開發，加強設備的自制、改造、維修和功能拓展［19］。強化開放共享所需的專業技術人才和管理隊伍建設，設立技術類人才共享平臺，幫助大型儀器使用者能以共享平臺為橋梁找到技術難點的合作者，通過多方技術專家網絡會診來解決大型儀器檢驗檢測中的疑難雜癥。

4 結 語

通過對長三角區域高校、國外名校儀器開放共享情況的充分調研，查找出了問題，意識到了差距，也發現了高校集中投入、集中建設公共儀器大平臺的優勢。無論是從國家和區域發展、高校自身社會服務效能，還是從社會經濟發展特別是中小企業需求層面，加強高校大型儀器開放共享都是勢在必行的。只有通過多種途徑優化開放共享流程，有效解決體制機制存在的問題，才能促進長三角區域高校大型儀器進一步開放共享，更好地服務國家和地方經濟發展。