地方高校大型科學儀器開放共享新模式探索*

李曉鵬 張嘉鷺 張樂 李全彬

1 江蘇師范大學實驗室與設備管理處 江蘇徐州 221116 2 江蘇師范大學機電工程學院 江蘇徐州 221116 3 江蘇師范大學江蘇省大型科學儀器開放共享實驗室 江蘇徐州 221116 4 江蘇師范大學物理與電子工程學院 江蘇徐州 221116

0 引言

國家重大科研基礎設施和大型科學儀器（以下簡稱“大型科學儀器”）是高校教學、科研必不可少的物質基礎[1]。作為高校辦學條件中重要的科技資源，大型科學儀器是高層次人才培養、科學研究和技術開發的重要手段和工具，大型科學儀器的擁有量直接關系到高校教學科研水平和高層次人才的培養能力。大型科學儀器是不可或缺的核心科技資源，在科學研究和技術開發中起著無可替代作用，正如習近平總書記于2020 年9 月11 日《在科學家座談會上的講話》所說：對科技創新來說，科技資源優化配置至關重要。所以，本研究適應當下和未來的經濟社會發展的需要，也是我國科技創新和民族創新的需要[2-3]。

1 大型科學儀器開放共享現狀

改革開放后，我國地方高校不約而同地將通用性較強的大型科學儀器設備集中起來，建立分析測試中心等校級大型科學儀器設備共享實體，開創我國大型科學儀器設備共享的先河，奠基了集中管理、開放共用的共享服務運行模式。隨著改革開放持續深入，依托高校和科研院所的原有基礎，先后建立一批國家重點實驗室、國家工程中心和國家研究中心、省部級重點實驗室和工程中心，形成高水平的學科研究和技術開發平臺。目前，我國科技基礎條件資源的管理已初步形成“以資源調查為先導，以資源共享服務平臺為重點，以信息化、標準化網絡服務體系為主體，以創新多元的資金投入為保障”的體系架構。在國家相關政策支持下，我國國內高校、科研院所、企事業單位以及軍工單位對大型儀器設備的購置數量不斷增加、品質不斷提高[4-5]。大型科學儀器共享模式改革是現代大學制度改革中不可或缺的主要內容之一。

目前，國內儀器共享模式正在建設和推廣中，已經建立中國科學院生物物理所儀器共享管理平臺、清華大學大型儀器設備共享服務平臺、華中科技大學大型科學儀器設備共享平臺等，但這類研究平臺依托所在高校，對大型科學儀器開放共享僅限于特定領域。國外對大型儀器設備的使用和管理較國內起步早，一些發達國家在儀器共享模式方面已經進行了探索，并取得了較大進步，例如美國構建的科技資源共享門戶平臺、英國構建的國家計量公共檢測研究和服務共享平臺（PNL）、德國構建的聯邦物理技術研究院（PTB）等；同時，國家之間也嘗試國際合作，例如，英國PNL 和德國PTB 就曾開展共享項目，進行資源設備共享。在政策上，美、英、日、韓等多國政府、高校、企業之間相互聯動，共享資源，開放合作，建立統一的儀器共享平臺，保持著各機構間的資源調度與合理利用以達到“三贏”的基本共識；而目前發展中國家也在積極探索符合本國國情的大型科學儀器開放共享的新模式。自改革開放以來，我國一直在積極推進儀器設備共享建設，但目前的效益還遠未達到預期[6-8]。

2 大型科學儀器開放共享中存在的問題

2.1 開放共享平臺質量參差不齊

“大數據”和“互聯網+”并存的時代，打破了信息聯通壁壘，推動科技資源與中小企業的深度對接，進一步降低了科學儀器開放共享的門檻。2018 年以來，關于科學儀器開放共享的研究報道已達到1 800 余篇，全國科學儀器開放共享平臺已超400 家。然而，較低的建設門檻導致部分儀器共享平臺對其建設方案的可行性缺乏進一步的論證，致使平臺建設后運營機制紊亂，對外服務能力較差[9]。除此之外，由于開放共享平臺建設后，平臺管理部門并未建立健全相應的考核指標、績效獎勵政策以及專兼職人才激勵措施等制度，平臺對外服務意識不足，平臺質量參差不齊。

2.2 共享意愿與共享需求不成比例

供給側、需求側雙方對大型科學儀器開放共享的剛性需求不同，高校、科研院所研究人員對大型科學儀器共享的要求主要是對未知的探索與研究，有定性分析，也有定量研究；而企業主要是檢驗、檢測，注重定量數據，注重結果是什么、量是多少，往往采取流水線式工作模式，還會受市場的干擾。雖然供給側（高校、院所）有閑置的大型科學儀器設備，但需求側未必有與之相對應的需求?？萍疾?、科技廳對大型科學儀器開放共享有要求后，供給側會對閑置的大型科學儀器開放共享更感興趣，但需求側只會考慮產品鏈、檢測鏈上能用到哪些大型科學儀器，相對來說，需求側對通用的大型科學儀器更感興趣。所以，不是高校有共享意愿就能共享成的，有些專用設備、技術性能高的設備，需求側很少有共享需求，剛性需求一般是指相對普通的大型科學儀器設備。

2.3 高校儀器管理者共享積極性不高

學校對大型科學儀器的采購往往是根據有關部門或者課題組對儀器設備有使用需求，使得高校的儀器設備出現所有權與控制權分離的問題，即大型科學儀器設備所有權和支配權屬于學校，而儀器設備的實際占有權和使用權歸儀器所在部門、課題組或者某位科研人員[10]。在儀器設備開放共享過程中，儀器設備擁有單位希望將資源共享出來，以產生更大的收益。但是，儀器實際使用者為了獨占或者是儀器共享所產生的收益分配沒有明確等原因，使使用者對儀器開放共享存在顧慮，致使高校設備管理部門無法對本校的儀器設備進行有效整合。中小企業與儀器設備資源的接觸壁壘大大增加，中小企業難以與科技資源深度對接，限制了企業發展速度。

2.4 共享機制體制障礙導致科技資源共享難以推廣

作為科技資源的典型代表，大型科學儀器往往聚集在高校和大型企業之中，中小企業缺乏相應的使用途徑。大型企業對于大型科學儀器設備的封閉式管理和分散布局，使得儀器設備資源，包括人才、技術、產品開發的技術方案難以推廣至中小企業。因此，高校的大型科學儀器的開放共享平臺是中小企業與高端儀器設備資源接觸的唯一途徑。然而，大部分高校平臺預約困難，中小企業往往要在校內課程使用完畢后才能排隊使用，或者部分大型科學儀器設備資源僅僅服務于校內，不對外開放。除此之外，高校在科學儀器資源的對外開放共享管理上，基本采取專人集中管理的模式，這不利于培養人才的實際操作能力，也不能最大限度提高儀器的使用率。部分高校在儀器開放共享上成果斐然，但共享模式無法推廣，造成這種現象的根本原因是：高校儀器開放共享平臺在建立之初充分結合自身的特殊性和地域優勢，形成的開放共享模式僅適用于自身，導致其他高校無法直接或間接借鑒[11]。

3 大型科學儀器開放共享問題的解決對策

3.1 構建高校與第三方機構大型科學儀器合作共享新模式

大型科學儀器共享“內卷化”存在，及其體制機制羈絆，只有引進外部力量，才能激起已經“內卷化”的共享模式內部產生創新欲望，才能向另一種更高級的共享模式方向發展。目前，國內一些高校已做了大型科學儀器共享管理工作，但是由于現有的機制體制限制，儀器設備的開放共享機制僅僅浮于“集中管理，分散運行”“集中管理，集中運行”以及“委托管理，集中運行”的管理模式上，致使中小企業“測試無道，測試無導”，嚴重影響企業產品的市場競爭力和企業自身的技術創新能力，在一定程度上制約了地區產業體系的持續發展。筆者所在單位擬從中小企業測試需求入手，針對中小企業在產品檢測過程中經常遇到的難點問題，通過與第三方機構服務機構——江蘇省理化測試中心合作共建江蘇省開放實驗室和區域分中心，在全校、全省、淮海經濟區甚至全國范圍內整合集成相關檢測機構的人才、設備、特色業務等優質資源的開放共享模式，通過建立統一的服務窗口，線上開通網站平臺，線下在產業園區設立服務站點，以線上線下服務有機結合的方式，構建一套覆蓋中小企業研發創新、新品開發、生產銷售的全鏈條服務體系，打通高校大型儀器設備等科技資源向企業的流通渠道，積極引導企業利用公共科技資源開展研發創新，促進企業提升自主創新能力。

3.2 建設高校集中與分散的大型科學儀器設備有效匯聚新模式

全國高校在大型科學儀器開放共享的良好氛圍中，仍然存在儀器“內卷化”、分散化、個人化的情況，致使儀器設備閑置，產生資源浪費。這主要由于：大型科學儀器購置有財政支持，儀器購置前的調研和可行性論證工作流于表面；購置的大型科學儀器位置分散且實行封閉式管理，僅供本研究組人員使用，沒有形成共享理念；大型科學儀器共享管理體制和機制不完善，大型科學儀器無法有效匯聚。為此，江蘇師范大學擬按照“應進必進，想進限進”的原則，將全校分析測試類大型儀器分為通用測試類和專業類或在線檢測類，構建高度集約化的開放共享平臺。通用測試類采取“集中管理、集中運行”有效匯聚模式，專業類或在線檢測類采取“集約管理、分散運行”的有效匯聚模式。通過大型科學儀器開放共享平臺統籌協調，分析測試中心具體負責通用測試類大型儀器設備運行和管理，相關二級學院負責專業類或在線檢測類大型科學儀器設備的運行和管理，再由第三方機構統籌儀器設備的市場化管理和運營，構建出面向地方的公共技術服務平臺，在優先滿足校內教學科研優質服務的基礎上，通過跨地域技術服務和合作，形成區域性技術聯盟，面向社會進行開放共享服務和技術服務，提升儀器利用率。

3.3 制定大型科學儀器公共服務平臺專兼職人員激勵制度新模式

激勵高校大型科學儀器實驗技術人員積極投身于大型科學儀器共享的工作當中，有利于大型科學儀器開放共享。本單位擬通過政策激勵促進共享。從校級層面進行頂層設計，積極營造“不求所有、但求所用”的共享氛圍。

1）切實加強專職實驗技術隊伍建設，改善實驗技術隊伍結構，不斷提高實驗技術水平和技術支撐能力；改變實驗技術人員晉級評價方式；在地位和待遇上與教師一視同仁，提高實驗技術支撐作用的彰顯度。

2）實行課題項目負責人考核制，改變實驗技術人員晉級評價方式，負責人必須承諾把大型科學儀器納入學校開放共享統籌管理。除此之外，通過建立統一規范的操作技術指南，完善大型科學儀器各項規章制度，建立各類儀器的操作規程和所有測試項目的測試標準流程，保障儀器操作的安全性和測試服務的準確性。

3.4 探索引進“第四方”增加服務區域科技創新與產業發展的新模式

引進“第四方”即地方產業研究院，增加服務區域科技創新與產業發展的模式探索，需要探索“四方”（高校、江蘇省理化測試中心、地方產業研究院、中小型科技創新企業）協同合作。通過集成校內分析測試大型儀器設備資源，配套建立靈活的開放共享服務管理體系和激勵約束機制，搭建集科研、檢測、培訓等服務于一體的綜合性科技開放共享載體，形成江蘇師范大學對外科技創新服務的窗口，增強徐州市科技創新能力，帶動高端科技服務業快速發展，助推區域科技創新與產業高質量發展。除此之外，可減小中小企業與高端科技資源的技術壁壘，實現高校的專業技術人員與產業發展的深度對接，增強中小企業自主創新能力。

3.5 研究虛擬仿真技術與大型科學儀器共享管理相融合的新模式

目前，國內已有多家虛擬仿真系統公司為高校、科研院所開發了多類大型科學儀器（如核磁共振儀、掃描電鏡、氣相質譜儀等）操作的虛擬仿真資源并投入使用，解決了高校大型科學儀器共享管理中的很多問題。利用虛擬仿真技術，開發新型虛擬仿真實驗室和虛擬項目，開展虛擬實驗教學和科學研究。實現大型科學儀器共享使用數據的實時管理與統計，“以實帶虛，實時記錄”，具體包括大型科學儀器設備的使用時長、實驗項目、測樣數量、共享收入等，數據更加準確真實，進而實現大型科學儀器使用績效管理的客觀化。近年來，國家對大型科學儀器使用績效管理所設計的評價指標體系時有一些變化，針對這一情況，可在虛擬仿真系統中設定智能評價模塊，通過添加不同的算法程序（如數據特征算法、神經網絡算法等）以匹配不同評價體系和權重指標，在需要向科技資源統籌管理部門上報大型儀器設備使用績效時，可實現數據報表的快速導出，進而實現大型科學儀器使用績效管理的高效化。同時，大型科學儀器虛擬仿真系統可以代替傳統的紙質說明書，實現三維交互式使用說明演示或全息式維修及實驗數據存檔，對儀器設備的使用、維護說明更為直觀形象，更易被實驗技術人員接受，更容易在高校內、高校間傳播，可有效解決傳統使用說明書、維修數據或大儀開放數據檔案傳播困難、查找困難的問題。

4 結束語

本文以優化科技資源配置、推進創新型地方高校建設為目標，探索大型科學儀器開放共享新模式。指出現有大型科學儀器開放共享平臺質量參差不齊、共享意愿與共享需求不成比例、高校儀器管理者共享積極性不高、共享機制體制障礙導致科技資源共享模式難以推廣等問題，提出建設高校與第三方機構進行大型科學儀器開放共享的新模式、高校集中與分散的大型科學儀器設備有效匯聚的新模式、大型科學儀器公共服務平臺專兼職人員激勵制度的新模式、引進“第四方”增加服務區域科技創新與產業發展的新模式以及虛擬仿真技術與大型科學儀器共享管理相融合的模式等解決對策。對解決目前高等學校大型科學儀器開放共享平臺的弊端具有一定意義，并可為相關高校大型科學儀器開放共享模式的建設提供參考。