大型科學儀器實驗技術人才培養的探索與實踐

文/王文杰、徐旻昕、錢岑、周許承、鄧言博

大型科學儀器是突破科學前沿、解決國家經濟社會可持續發展和國家安全重大科學問題的利器，也是集聚和培養科技創新領軍人才和高技能人才、打造世界級科學研究中心的物質基礎，促進大型科學儀器高效利用是建設和完善國家創新體系的重要環節，是落實創新驅動發展國家戰略的重要措施。

大型科學儀器實驗技術人才培養的背景

習近平總書記在中央全面深化改革領導小組第六次會議上指出，總體上看，現在一些地方和部門，科技資源配置分散、封閉、重復建設問題比較突出，不少科研設施和儀器重復建設和購置，閑置浪費比較嚴重，專業化服務能力不高。要從健全國家創新體系、提高全社會創新能力的高度，通過深化改革和制度創新，把公共財政投資形成的國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放，讓它們更好為科技創新服務、為社會服務。

2014 年，國務院發布了《國務院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），之后科技部、發展改革委、財政部聯合印發了《國家重大科研基礎設施和大型科研儀器開放共享管理辦法》（國科發基〔2017〕289 號），在2019 年，中共中央、國務院印發了《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》，這些政策文件對大型科學儀器提高利用效率，積極向社會開放共享等工作提出了明確要求。

上海市研發公共服務平臺管理中心是上海市大型科學儀器設施共享政策的具體管理落實單位, 截至2020 年12 月底，已匯聚上海市大型科學儀器設施總數為14371 臺/套，儀器總價值187.63 億元，涉及681 家儀器管理單位。上海大型科學儀器資源基礎條件較好，資源建設已處于較高水平。但與此同時，我們在相關政策具體執行過程中也發現儀器所在管理單位仍存在較多的問題，如管理制度不明、組織推進不力、管理手段落后等問題，特別是在技術人才隊伍方面存在比較突出的問題，正如科技部發布的《關于發布中央級高校和科研院所等單位重大科研基礎設施和大型科研儀器開放共享評價考核結果的通知》文中所反映的：“通過評價考核，也發現存在一些問題。相當多的單位對實驗技術人員支撐科技創新的作用認識不夠，實驗技術人員數量明顯不足，結構也不合理，實驗技術支撐隊伍薄弱。”這要求我們須進一步提升和完善儀器管理和服務水平，特別是在大型科學儀器高級技術人才培養方面亟需加強，為更好充分發揮儀器資源基礎性支撐作用，需要面向高層次人才進行更高層面的培訓和經驗交流。

大型科學儀器實驗技術人才培養的必要性

隨著科學技術的進步、時代的發展以及各學科之間的相互滲透交叉，大型科學儀器的數量越來越多。但由于技術隊伍建設相對滯后，大型科學儀器技術隊伍存在人員數量不足和專業技術能力相對落后的情況，也存在部分高端大型科學儀器僅開放最基本的功能，缺乏高級技術經驗交流的平臺等問題，這些都使得大型儀器的作用受限、使用效率降低。大型科學儀器技術隊伍的建設關系到大型儀器功能的開發與應用、大型儀器共享程度、大型儀器使用效率、實驗技術的研究與應用水平等方方面面，因此建設一支穩定性強、知識結構合理、培訓機制健全、專業技術過硬、素質高、服務意識強的大型科學儀器高級技術專業人才隊伍非常重要。

《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》文件中明確提到“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，完善國家創新體系，加快建設科技強國。瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目”，當前上海市也在著力推動集成電路、生物醫藥、人工智能三大先導產業發展，并加快發展電子信息、汽車、高端裝備、先進材料、生命健康、時尚消費品六大重點產業，打造具有國際競爭力的高端產業集群。

通過開展大型科學儀器實驗技術人才培養，可以起到如下作用。

（1）有助于提升大型儀器的開放共享、功能開發與應用、儀器維護與保養以及實驗室高效運轉水平。

大型科學儀器實驗技術隊伍承擔著儀器所在的各類創新基地和平臺的日常管理與運行、大型儀器功能的開發與應用、大型儀器的開放共享、實驗技術的研究與探索等方面的任務。這些任務都要求技術隊伍具有高水平的專業技術、高質量的服務、高水平的業務素質。隨著科技的不斷發展，國家財政的不斷投入，各類創新基地和平臺的規模不斷擴大，大型儀器的數量也不斷增加，但僅僅擁有先進的大型儀器是遠遠不夠的，更重要的是要培養一支深入透徹理解科學儀器原理、技術指標以及功能含義，能夠科學管理、新功能開發、維護保養大型儀器的高端技術隊伍。因此通過開展大型科學儀器高級技術人才培訓交流項目，補充高端緊缺儀器高級人才數量、提升人員技能水平，從而有效保障大型儀器高效運轉，充分發揮作用和功能，并促進大型儀器開放共享。

（2）有助于更好地把握大型科學儀器的發展趨勢。

在新形勢下，大型儀器實驗技術隊伍關系到學科的發展、科研的水平，所以必須注重大型儀器技術隊伍的培養與發展。通過開展大型科學儀器實驗技術人才培養項目，可以起到優化人才隊伍知識結構、提高專業技術水平和實踐應用技能，通過培養更多高水平人才，從而更好地了解大型儀器的發展動態，站在更高的層面把握學科和領域的發展方向。

大型科學儀器實驗技術人才培養的模式探索

1.整體思路

圍繞立足上海市重點產業人才隊伍建設，長遠考慮、科學謀劃、統籌設計，開展大型科學儀器實驗技術人才特色培訓活動，用5—10 年時間打造一個以大型科學儀器實驗人才培養為主題的特色品牌基地，開展一系列重大活動。在前沿生物醫學、集成電路、人工智能、與民生密切關聯的生命健康、先進材料等領域，瞄準重大前沿科學儀器技術、在關鍵領域有重要應用的方向和對提升領域競爭力有重要幫助的方向上選取相關大型科學儀器開展高級人才培訓。例如（1）在重大前沿科學儀器技術培訓方面，與上海交通大學和上海藥物研究所等單位合作，開展例如冷凍電鏡技術系列課程等重大前沿科學儀器技術培訓班；（2）在與民生密切關聯的食品安全和環境安全方面，與華測檢測認證集團股份有限公司和上海市環境科學研究院合作，開展色譜、光譜等相關大型儀器應用培訓；（3）在關鍵領域有重要應用的可靠性測試方面，與上海市計量測試技術研究院和上海材料研究所等單位合作，開展性能檢測、失效分析和安全評估等分析領域相關儀器應用培訓；（4）在先進材料開發和應用領域，與中科院上海硅酸鹽研究所合作，開展能譜、質譜、透射電鏡、熱分析等方面的儀器應用培訓；（5）在生命科學研究方面，與中國科學院分子細胞科學卓越創新中心等單位開展流式細胞儀、生物電鏡、顯微成像等儀器應用培訓。

2.主要的培訓交流方式

邀請權威知名專家授課，采取主題報告、專題研討、學術交流、現場教學等多種有效方式。

（1）講座研討交流方面

采取專家報告、技術講座和實際樣品分析等形式，使大家真正做到對儀器能夠充分理解和基本掌握。主要內容包括儀器技術原理、儀器結構配置認知、樣品制備、實驗數據分析、應用及儀器使用管理規章制度的建立等方面開展講座和交流。

（2）現場教學方面

主要包括：

①儀器的使用和維護、操作演示，并詳細講述特殊操作條件下儀器管理注意事項和常用配件更換；

②為培訓人員準備具體實驗案例，從實驗設計、條件摸索、實驗步驟到數據分析、現場教學，讓學員了解整個實驗流程，并學會操作流程;

③經驗分享，技術答疑，針對實驗細節和使用中遇到的問題，學員和專家進行深入交流。

（3）在線培訓方面

建立面向市級用戶設計的集資源分享、互動交流、輔助教學的一體化管理和服務平臺，通過多媒體手段，實現網上培訓和網絡互動交流，提高學習培訓質量與效率，并通過展示、互動、評比促進用戶之間的合作能力，充分活躍教學氣氛，鼓勵教學創新。

大型科學儀器實驗技術人才培養的實踐

鑒于目前大型科學儀器實驗人才緊缺的現狀，我們綜合各方面因素，在上海市人社局和上海市科委的指導和支持下，依托上海市研發公共服務平臺管理中心專業技術人員繼續教育基地，近一年來，組織了“可視化質譜分析培訓”專業技術高級研修班和流式細胞分析分選儀緊缺人才培訓班，分別在中國科學院上海有機化學研究所和中國科學院分子細胞科學卓越創新中心（生化與細胞所）進行，此次培訓促進了上海市各單位在相關儀器領域的專業技術人員之間的溝通交流，幫助大家充分理解和基本掌握質譜儀和流式細胞分析分選儀。同時，進一步推廣和宣傳了質譜儀和流式細胞分析分選儀的應用，受到了各級領導和參與學員的廣泛好評。

本次培訓有來自全國各地共100 多家高校、科研院所和企事業單位的近500 名青年人員報名。經過遴選，有210 余名學員參加了培訓，包括科研院所和高校的研究人員、博士后、在讀研究生，企業的經理、員工等人員。

培訓班前后共進行8 天，培訓邀請了10 余名資深專家教授進行集中授課，內容涵蓋樣本制備、基本理論、前沿技術、應用示例、實操經驗以及發展趨勢等。同時，在教學模式上，還靈活地采取了現場教學、儀器參觀等形式多樣的學習模式；為進一步便于學員深入了解，今年不限制學員參觀選擇，可在時間段內進行參觀、交流。在教材資料準備方面，將課件印刷成冊，以保證清晰明了；對于無課件的課程都留出相應空白頁以便學員記錄，充分考慮學員需求，更為人性化。

培訓結束后，對學員受訓情況進行了反饋調查，調查以電子問卷的形式進行，共收到反饋意見表近200 份。通過問卷發現，學員反饋培訓中最受益的內容為了解了多種分析技術的原理、歷程、特點、前沿研究、實驗操作及其應用，通過聆聽老師們的講解，儀器的使用和改造、具體樣本處理、數據處理分析等細節的經驗分享及對儀器未來發展方向的思考，從宏觀到微觀，從理論上升到實踐，對啟發學員相關思考、拓寬思路、指導今后的工作都有很大幫助，令人受益匪淺。同時各參加單位和學員均希望明年繼續舉辦系列課程，搭建起更好的平臺，讓更多科研人員和從業人員受益。

結語

本文通過梳理與分析上海市大型科學儀器實驗技術人才培養的背景和必要性，提出了目前存在的問題及建議，并探索了由政府組織，聯合各大型科學儀器所在管理單位開展實驗技術人才隊伍培養的新模式，為進一步提升本市大型科學儀器實驗技術人才管理和技術水平提供思路借鑒，從而進一步提升本市大型儀器設施開放共享工作，使得資源共享對促進上海建設具有全球影響力的科創中心發揮更好的作用。