林麗萍,李 丹,楊貴東
(西安交通大學化學工程與技術學院,陜西 西安 710049)
近年來,為了響應國家重實踐、重實驗的號召,各大高校對實驗室建設的投入不斷增加,實驗室建設進入了前所未有的快速發展期,高校大型儀器的數量也快速提高。根據教育部的統計數據,2007-2011年,全國高校單價在40萬人民幣(含)以上的教學科研儀器設備總值從124億元增長到246億元,五年間貴重儀器翻倍[1]。國務院發布的《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)中,明確指出建成覆蓋各類科研設施與儀器、統一規范、功能強大的專業化、網絡化管理服務體系,完善科研設施與儀器開放共享制度、標準和機制,提高開放水平和資源利用率[2]。高校科研教學對大型儀器的需求越來越大,高效、合理地構建大型儀器共享平臺,為教學科研提供高效便捷的服務具有重要的現實意義。
大型儀器設備是進行科學研究和科技創新的必備條件。近年來,關于加強儀器設備開放共享及優化管理得到了充分的重視,極大改善了以往設備重復購置、利用率低、維修資金缺乏等問題[3-4]。大型儀器設備具有價值高,專業性強、精度高、操作復雜等特點,因此在人才配置上也有較高的要求。目前很多國內外高校都建立了自己的大型儀器共享平臺,例如美國硅谷的產學研模式,高校完成的科學成果,通過企業提供資金和設備計算服務,實現科技成果的快速落地和轉化;英國帝國理工學院大數據中心將獲取大數據對中國“一帶一路”和沿海人口遷移進行計算,并通過可視化進行展示,最終形成高校設備的共享服務和示范應用;日本東京的多所高校通過與企業、醫院等進行合作,在高校共享儀器服務平臺上將獲取的醫學大數據進行快速計算和分析,形成科研成果的同事并最終形成實用化的醫學醫療設備[5]。美國斯坦福大學構建了一個分層次、跨院系、形式多樣、運行順暢的公共平臺服務體系;而國內高校例如北京大學、清華大學、天津大學均建立了“以校級平臺為核心、院(系)級平臺為補充”的分層級的資源共享系統[6]。
在校級分析測試平臺的基礎上建立院級分析測試中心,進行校院兩級分析測試中心的共同互補及支撐,是目前國內高校較前衛的管理體系,體現了高等學校大型精密儀器的管理趨勢,是教學科研和儀器管理緊密結合的發展方向[7-9]。這種運行模式偏重于與學科的結合,有利于測試中心人員水平的保持和提高。
我校在測試平臺改革方面走在了前列,校級分析測試中心作為全校核心,購置了一批高精尖的前沿測試儀器設備,并且引入物聯網信息化管理平臺,對加入系統的儀器設備進行智能化管理和高效共享。同時,學校也積極推進各學院分析測試平臺的改革和建設,協助布設物聯網門禁等基礎設施,為院級平臺的建立提供基礎條件和各項支撐。我院積極響應學校號召,自2016年起整合資源、統一規劃、專人負責,在2017年成立了化工學院院級公共測試平臺。
目前在基礎設施的建設及設備的購置上我校已經走在前端,但是院級分析測試平臺對校級分析測試平臺的支撐與功能互補作用研究卻還處于起步階段。并且,如何落實國家要求“推動國家重大基礎設施和大型科研儀器的開放共享,充分釋放服務潛能,提高使用效率”,還需要進一步研究和探索。因此,在加強儀器設備開放共享的基礎上,如何利用校院兩級分析測試中心的特點來加強兩個平臺的互補及支撐作用,制定更加完善的政策及合理的管理辦法從而更好的為校內外各測試單位服務,成為提升平臺利用率及創新性的一項重要研究內容。
校級測試平臺經過了實體單位多年的發展,已經建立起了合理的組織架構及人員梯度,擁有完善的管理和晉升制度。例如我校分析測試平臺目前具有一支由技術專家委員會、責任教授、專職技術人員、兼職技術人員和研究生助管組成的技術保障隊伍。例如吉林大學在探索儀器設備共享機制和平臺建設的過程中,建立了完善的人員激勵機制以提高儀器管理人員的工作積極性,并建立了健全的利益評價信息化管理機制,大大提高了大型儀器的使用效率和分享率。清華大學的生物醫學測試中心更是通過完善的制度保障實現了全時開放服務。
校級測試中心立足于本校甚至是服務于地方乃至全國的前沿科學研究,學校投入大量資金在設備的購置及維護上。同時設備具有價值大,精度高,測試結果準確權威等特點。例如我校分析測試平臺已經通過了CMA認證,現有大型儀器設備25臺套,原值8000余萬元,分析測試領域涵蓋微區分析、無機成分分析、有機成分分析和材料性能測試四個方面,可開展微結構與形貌分析、有機成分與結構分析、無機成分分析及材料的光、熱、磁性能等分析。天津大學分析測試中心同樣通過了CMA檢驗檢測機構資質認定,并成立了激光拉曼光譜應用開發聯合實驗室、分子光譜聯合應用實驗室等多個聯合實驗室,實力雄厚。中科院生物物理所的蛋白質科學研究平臺直接管理的在用科研裝備共361臺,合計賬面金額4.6億元。充分說明了各大高校院所的平臺的實力雄厚。
校級管理員隊伍專業范圍廣,技術力量雄厚,技術隊伍較穩定。基于校級平臺設備的特點,學校基本達到貴重設備專人負責制度。這就使得管理員不僅能全面掌握儀器性能,提高儀器的使用率,保證測試結果的準確性,同時可保證儀器的正常運轉,發揮其效益,延長其使用壽命,還可避免因責任不明確所導致的儀器濫用現象和不必要的內部矛盾。例如,在學校的支持下,我校分析測試平臺建立了多元化的選人用人模式,從海外招聘了全職技術人員13人,其中教授和研究院2人、教授級高工1人、高工4人、工程師5人,均具有博士或碩士學位。而中科院生物物理所的蛋白質科學研究平臺建立了專業化支撐體系,平臺技術支撐隊伍已經形成了以首席專家為引領、以高級技術主管為主干、結構合理的技術團隊,他們的60名事業編職工包含博士學位35人、碩士學位23人。可見校級平臺的技術隊伍無論從人數還是學歷上都具有絕對的優勢。
校級測試中心在確保本校教學和科研的同時,因其先進的分析測試儀器、專業的技術團隊和高效的服務質量面向校內外用戶提供優質的分析測試服務。已成為校內外實驗教學、測試服務、檢測技術與方法咨詢的重要基地之一。很多校級測試中心依靠強大的專家團隊還可以為院校、企業提供專業咨詢和定制化服務,為廣大科研工作者提供優質的服務。例如西安交通大學的大型設備共享中心擁有一支教授團隊,可以免費與客戶對其測試方案進行全面的討論并給出建設性意見;江蘇師范大學通過集約化、市場化、社會化的管理,推動科研儀器開放共享,服務科學研究和產業發展。
校級平臺作為學校測試工作的窗口單位,承擔著學校形象的示范作用。擁有完善的管理預約制度,高精尖的設備儀器,高超的測試技術及結果分析能力都能極大提高學校的對外形象。
校級分析測試中心承擔了大量的測試需求,在有限的設備數量下,共享服務任務多,工作量大,預約測試時間周期長,不能及時滿足廣大校內外用戶的測試需求。例如比表面積及孔隙度分析儀這類通用儀器,是很多材料研究工作都必用的儀器,而此類儀器測試周期長,一次性測試時間10~60 h不等,很多平臺預約此類測試都要排隊一個月,若平臺內有兩三臺同類型儀器,排隊時間也是半月有余。場發射掃描電子顯微鏡、透射電鏡等儀器因為應用面廣也是一機時難求。而科研工作又有很嚴格的時效性,預約困難成為校級分析測試中心的一個普遍現象。
校級測試平臺在進行儀器購置前一般都要進行采購認證,其定位決定了他們需要面對廣大校內外用戶進行更多普適性的測試,而部分學科的大量專業測試需求無法在此得到滿足。除了專業型院校、研究所可以面向本院校搭建專業型測試平臺,例如機械類的超大型測試設備、生物醫學檢測設備等很難在綜合性高校的校級測試平臺找到他們的身影。
校級測試平臺主要購置高端設備,儀器運行成本高,基礎設施建設完善,使得其在管理和使用中投入的成本較高,甚至很多高校的校級測試平臺需要通過測試收入聘用儀器管理員,這都決定了校級測試平臺的儀器測試費用定價必然更高。但是對廣大校內外用戶來說,尚有大量的科研團隊因無法支付高價測試費用而對校級平臺望而卻步。例如儀器價格上千萬的透射電鏡通常收費幾百元每機時,透射電鏡可能甚至需要上千元每機時。
學院可根據自己學科的需求,購置足夠數量的專業型測試設備,甚至可以對使用率高、測試周期長的中小型設備進行多臺購置,以滿足各科研團隊對本學科相關測試的需求,同時也可承擔相近學科對的測試需求。比如我院分析測試中心,采購了有機化學測試、無機化學測試、電化學測試、熱性能測試等20余臺儀器設備,原值近2000萬,除了可以滿足本院的大部分測試需求,還支持了大量的材料類、醫學類、機械類的校內外用戶的測試需求。對于測試周期長的比表面積及孔隙度分析儀,我們采購了兩臺同類型儀器,最多可以同時進行五個通道的測試,大大縮短了師生們的排隊時間,相對于很多院校平臺的同類儀器需要排隊一個月,我們一般排隊周期在一周左右。類似的儀器就對校級平臺排隊周期長的設備形成了很好地互補支撐作用。
院級測試平臺主要面向本學科的測試工作,儀器管理員都是本專業畢業的碩士及以上學歷,除了自身科研工作時積累的經驗,在長期的學院測試工作中對各科研團隊的測試也有比較系統深入的了解,能夠對測試需求提出更具體準確的建議和幫助。很多時候,院級儀器管理員不是簡單幫助用戶完成測試需求,有很多的師生會對自己的樣品和測試需求進行介紹,跟管理員進行溝通和咨詢,最終能得到相應的測試方案或意見。例如我院的化學吸附儀、油品全餾程色譜分析儀等,很多非本專業的師生并不知道自己應該選擇怎樣的測試方案,相關儀器管理員通過溝通一般都能給出合適的測試方案,為廣大校內外用戶的測試提供了很好地基礎支撐。
在開放共享的前提下,院級測試平臺可以重點面對本學院測試服務,可適當將測試任務和工作下放給本學院學生,經過大量的培訓和跟蹤指導培養其自主操作能力,在管理上可大量開放非工作時間,采取靈活的預約及使用制度,配合智能門禁系統準入制度,可以很好地增加設備的利用率和開放共享率。例如專業型強的儀器,可以選擇工作日的60%對本院師生開放,40%的工作時間開放給校內外用戶,而全部的非工作時間段都可以開放給經過培訓考核的自主操作用戶。這樣及保障了本專業的測試需求,又大大提高了開放共享率,對廣大校級平臺也形成了很好地互補。
學院分析測試中心不同于校級分析測試平臺,設備的購置以學科專用型為主,通用性設備為輔。因此很多時候院級平臺無論是在設備成本還是耗材的投入上都比校級平臺要低很多,而由于院級平臺的儀器管理員專業背景與平臺契合度高,可通過培訓使少量的管理官實現多臺不同類型儀器的管理,從而使得人員管理費、儀器保養費等也得到了極大地節省。例如我院分析測試中心三名儀器管理員均為化學工程與技術專業背景,每個人都可熟練管理十余臺不同類型的儀器設備,這是校級分析測試中心不可能實現的。并且不同于校級平臺聘用人員中部分勞務派遣需要測試收入來發放津貼,院級平臺的儀器管理員很多時候都是學院統一發放工資,這就大大縮減了人員成本費用。另外,由于高校測試平臺都不以盈利為目的,在收費制定的過程中不考慮儀器購置成本而只考慮折舊費、耗材、維修等費用。綜上,院級平臺測試費相應較低,更好地為本院及校內外科研工作者的科研測試工作提供支持。很多課題組,尤其是經費不充足的課題組,都選擇在院級平臺能滿足測試需求時優先預約測試費用低、服務也較為優良的院級平臺儀器設備。
學院在長期發展中,各團隊購置了一批本專業的相關儀器設備,由于之前沒有依托平臺及專職管理人員,使用率不高、長期閑置、無人管理、易損壞、無人維修等情況非常常見,這造成了極大的資源浪費,也與國家大力提倡的提高大型儀器設備共享效率的理念背道而馳。院級平臺的建立可以整合學院這部分資源并加入共享系統,提高這部分設備的使用率和開放共享率。例如江蘇師范大學一直在探索科研儀器的市場化運營,自2014年規劃以來,學校共計投入1.075億建設了2.48萬平米的現代化服務場地。通過專家評審論證、全校師生網絡投票等手段,從各學院征集了大量的大型儀器納入分析測試平臺,他們制定了有效的集約化管理制度、儀器托管等市場化管理理念,大大地提高了各課題組閑置儀器的使用效率,這也為各大高校院所分析測試平臺的發展提供了新的思路。
大型儀器設備作為儀器設備中重要的組成部分,是高校教學、科研工作順利開展的物質基礎和條件保障。目前為實現大型儀器設備開放共享,提高利用率,充分發揮其在高校教學、科研中的作用,各高校廣泛推行、建設的校院兩級共享平臺[10]。而我們在調研后發現,形成以校級分析測試平臺為核心,以點帶面,建立不同專業性強、儀器中端、各具特色的院級分析測試平臺,構成網狀互補機制,共同支撐校內外科研單位的測試需求,是高校分析測試中心的大勢所趨。