美國大學大型儀器設備共享的管理與啟示

程敬麗， 樓建晴

（浙江大學a.農業(yè)與生物技術學院;b.黨委辦公室，浙江杭州 310029）

0 引言

高校實驗室是進行實驗教學和科學研究的重要基地，是對學生實施綜合素質教育和技能訓練的重要場所［1］。其中大型儀器設備是學校資產的重要組成部分，是學校教學科研的物質基礎，是培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型人才的有力保障，是反映實驗室水平和學校實力的重要標志。我國高校大型儀器設備平均利用率不到25%，而發(fā)達國家則高達170% ～200%［2］，部分高校儀器設備利用率更低，共享效果不理想。

近幾年國內很多大學也意識到這個問題，紛紛提出各種建議與意見，開展高校大型儀器設備的管理和共享研究［3］，比如：針對專業(yè)技術人員儀器水平不夠高的現狀，揚州大學采用教師自愿報名，聘請具有副高級以上技術職稱或具有博士學歷且熟悉儀器操作的教師擔任化學實驗教學中心大型儀器設備的兼職管理員，負責儀器的使用、技術維護、功能開發(fā)以及對申領“上機操作證”人員的培訓、考核工作。這一做法不僅為教師的科研提供了儀器使用的平臺，而且進一步開發(fā)了儀器的使用功能，提高了大型儀器設備的利用率，收到了非常好的效果［4］。劉嘉南等在轉變觀念、科研設崗、尤其是關鍵崗的設置、培訓交流等方面也提出了加大儀器共享的方式方法［5］，薛玉珍提出建立大型儀器設備的使用管理制度和技術檔案管理制度等方法來加強儀器共享［6］。吳振強提出了高校必須建立一支學歷高、責任強的實驗技術隊伍團隊等［7］。國內高校的大型儀器共享機制的研究正在如火如荼進行中，如何真正在研究型大學中實現儀器設備共享，以服務教授、研究生直接上機操作實踐為主的共享機制的建設還是值得思考與研究的。

隨著國家對教育投資力度的加大，學校的儀器設備類固定資產大幅增加［8］，尤其是211工程和985工程大學。目前，浙江大學儀器設備類固定資產已達25億多元［9］，截止2011年12月底，現有大型儀器設備4 559臺件，40萬以上大型儀器794臺件直接用于教學科研活動。除了分析測試中心的儀器正常對校內和校外承接各種測試服務，出具正式報告，收取測試費用，由專門的測試人員負責，使用效率較高。但是科研一線的教師和研究生大多不能直接操作，一定要委托專業(yè)的測試人員，其中測試的細微差異學生是不可能很清楚的。其他各個院系985平臺、學科平臺等都有自己的大型儀器，但因為維修經費、使用成本，研究生培訓等問題（一般都是師兄帶師弟）、個別專業(yè)實驗室的儀器普遍存在利用率不高，對于研究生來講，想系統地探索一種實驗方法，或者系統地研究測試系列問題就存在困難。所以如何提高大型儀器的共享程度，是處于科研一線的教師和研究生急需解決的問題。

1 美國大學大型儀器設備共享管理

“美國大學既是國家科研工作的重要基地，又是培養(yǎng)高級專業(yè)人才的重要場所”，美國密西根大學（University of Michigan）是美國最著名的三大公立學校之一，本人在美國密西根大學（University of Michigan）-安娜堡分校（Ann Arbor）訪問交流8個月，其中主要研究內容是小分子探針的化學合成，經歷了密西根大學化學系大型儀器的共享管理的嚴謹與規(guī)范，親身體驗了儀器共享帶來的便利、體驗了美國人高度規(guī)范與自覺意識。盡管聞星火等報道了對我國研究型大學的大型儀器設備共享系統的建設與管理提出了一些建議與實踐［10-11］，但密西根大學是教學研究型大學，其中的生科院、化學系科研實力非常雄厚，實驗室儀器管理規(guī)范嚴格，共享程度很高。本文重點針對化學類大型儀器設備的共享管理做一些介紹，可以為我國高校儀器設備的共享提供一定的借鑒和思考。

1.1 儀器共享中用戶賬戶的嚴格管理

密西根大學進校的所有老師、訪問學者、博士后、博士和碩士以及本科生都有自己的一個與郵箱直接相關的用戶賬號，是唯一的身份認證，需要用到的任何一臺儀器都有專門的技術人員負責該儀器的使用培訓，培訓合格后技術人員就在這臺要使用的儀器上建立該用戶的賬戶，直接掛靠在所屬的導師。每次使用該儀器時必須先輸入自己的用戶名和密碼才能進入操作系統，使用完畢后即退出，使用時間按照進入和退出操作系統的實際時間來計算的，具體到分秒。每臺儀器的收費標準不一樣，但都是與使用時間直接關聯的，以后統一由所屬的導師來付費。所以導師對每位使用者都特別交待，一定要快速、高效、熟練地使用每臺儀器，尤其是核磁共振和質譜。核磁共振掃描時間長，一般進入儀器室就快速緊張地登錄儀器、放好早已準備好的核磁管樣品、進行掃描，掃描結束馬上退出操作系統，然后到另外電腦上進行圖譜的積分處理，可以節(jié)省很多使用時間。這種管理模式很是值得學習，因為使用系統軟件的先進可靠，直接解決了使用時間、使用效率、使用收費、使用過程中萬一損壞儀器的責任者的查證問題等一系列國內碰到難以解決的問題。

1.2 技術人員的管理與職責

實驗技術人員是大型儀器設備正常運轉的關鍵因素，先進的儀器設備需要有高水平的科研和實驗技術人員來開發(fā)、使用和管理［12-15］。密西根大學化學測試中心實驗技術人員不多，同時負責20多臺大型儀器，主要按照儀器類別來設置人員。如化學類最常用的質譜儀器，主要有：Agilent Q-TOF HPLC-MS;Shimadzu QP-2010GC-MS;MicromassTofSpec-2E-MALDI-TOF mass spectrometer;Micromass LCT Time-of-Flight mass spectrometer with Electrospray and APCI;Micromass AutoSpec Ultima Magnetic sector mass spectrometer;VG（Micromass） 70-250-SMagnetic sector mass spectrometer，可以提供普通的分子量掃描、高分辨質譜、電飛行質譜、氣質聯用等，離子源也很豐富：有：Electrospray（ESI）、Matrix-Assisted、Laser-Desorption、Time-of-Flight（MALDI-TOF）、Electron Impact Ionization（EI）.Chemical Ionization with ammonia（CI）、Fast Atom Bombardment（FAB）。還可以對空氣敏感的化合物和氣體樣品（Air-Sensitive compounds by EI.、Gas samples）等進行測試。主要設置了2位實驗技術人員負責以上質譜儀器，包括了校內用戶的使用培訓、賬戶管理、儀器維修和保養(yǎng)，以及對外測試分析服務等。

密西根大學化學系里具有7臺化學類最常用的核磁共振儀：Varian vnmrs 700（Ytterbium）、Varian vnmrs 500（Tellurium）、Varian MR400（Gallium）、Varian MR400（Cobalt）、Varian Inova 500（Tin）、Varian Inova 400（Zirconium）、Varian Mercury 200（Scandium），設置了兩位具有博士學位的技術人員，核磁共振儀器的使用培訓、維護保養(yǎng)等比質譜要更為繁瑣和嚴謹，需要的學歷水平更高。

其他 9臺常規(guī)儀器：Electron Spin Resonance Spectrometer（電子自旋共振光譜儀）、FT-IR Spectrometer（紅外光譜儀）、Aviv model 202 Circular Dichroism Spectrometer（特拉維夫202型圓二色光譜儀）、Fluorimeter（熒 光 計）、Perkin-ElmerTGA-7 Thermogravimetric Analyzer（熱重分析儀）Perkin-Elmer DSC-7 Differential Scanning Calorimeter（差式掃描量熱儀）、Shimadzu UV-1601 UV-VIS Spectrometer（島津紫外-可見 光 譜 儀）、WatersGPC withWyattLight Scattering Detector（帶懷亞特光散射檢測器的凝膠色譜）、ICP-OES Analysis（Inductively Coupled Plasma –Optical Emission Spectroscopy，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀）設置1位技術人員，負責管理和維護。

另外，1臺單晶衍射儀由1位技術人員負責，2臺多晶粉末衍射儀由1位技術人員負責。

總之，大型儀器的實驗人員按照儀器的使用工作量、使用難易、儀器的貴重程度綜合因素設置技術人員，配備的技術人員學歷較高，對儀器很熟悉，能全面負責儀器的常規(guī)培訓、使用、維護、維修與管理等細微的工作，用戶提供全面的技術支持，其中用戶培訓占了技術人員的40%左右的工作時間。

1.3 儀器的培訓制度

曾榮華等嘗試在X單晶衍射儀上進行儀器培訓等系列管理的改革嘗試，雖然有培訓和預約，但嚴格的監(jiān)管會碰到困難，培訓也只能每個常用該儀器的實驗室選派1名代表參加培訓［16］。密西根大學的培訓制度很完善，對于所有需要使用儀器的人員必須培訓，且大多數是一對一的培訓，當場操作合格后才能建立使用賬戶。培訓實行預約制度，提前與培訓老師約好時間，在儀器使用預約本上也同時約好具體時間。

大型的儀器設備在網頁上都有詳細的培訓要求、培訓人員安排、培訓內容。培訓內容很全面，預習、使用步驟從用自己的賬號進入儀器系統開始、打開操作界面、實驗操作詳細的過程、操作結束退出系統。在測試中心網頁上都有詳細的培訓資料，相關的儀器室的規(guī)章管理制度、安全注意事項、樣品的準備、核磁管的清洗與準備、不同核磁儀器的使用方法、化學位移譜圖的積分處理方法以及碰到的各種問題的解答、相關有用的指南文件、有關的網站導航等很多詳細的文件都直接在網站上能找到相對應的文件，非常方便快捷。

1.4 開放和運行服務

化學系共享測試平臺外院也可以用，24 h對外開放共享，實行預約登記，登記預約時間具體到分鐘，經過嚴格培訓的科研工作者包括老師、博士后、研究生自主上機（self-use），熟練地使用該儀器設備進行科研工作，主要是研究生、博士后和訪問學者使用頻率很高，寒暑假都在開放，尤其是暑假的利用率更高。

在密西根大學教授的權力很大，高于行政長官，管理人員對教授的建議非常重視，關注教授對儀器使用等提出的各方面問題與建議，關注實驗室的發(fā)展方向，重視培訓工作，讓教授滿意、讓學生方便。

1.5 儀器的維護和維修服務

儀器出了問題基本上都有技術人員來負責維護，技術人員的收入水平得到認可，所以他們工作態(tài)度積極認真，責任心很強。另外維修配件費用一般都由使用者導師的科研經費和學校各出一部分，相應有嚴格的制度。儀器的維護得到雙重支撐，所以儀器的維護和維修非常及時有效，保證了師生正常使用。

2 大型儀器設備共享現狀的對比思考及建議

通過對比美國高校的大型儀器設備的共享現狀，了解學習國外的先進經驗，結合國內正在進行的探索性研究，包括梁熊等共享機制的探索［17］和劉淑云等關于儀器管理中計算機系統的開、閉環(huán)控制設計［18］的實驗，可以給更多的思考與建議：

（1）我國高校大型儀器設備購買的種類、儀器配置、購買價格等要比國外大學好。但需要學習國外高校，建立“服務教授、方便學生”的服務理念，無論從何種角度都要本著這種理念來做后續(xù)的實踐與探索。

（2）國內高校開放共享的政策與管理有待改進，共享程度、儀器開放共享率太低。尤其是研究生通過適當的管理措施自主、自由地使用大型儀器急需改進。國外是24 h開放共享，通過賬號管理軟件預約使用。建議學習國外大型儀器的管理者建立有效監(jiān)管方法，制定有效的措施，使研究生等科研一線學生高效合理地使用儀器設備。

（3）國內高校實驗技術人員的職責與職能急需明確、管理急需規(guī)范、儀器設備使用水平急需提高。最好學習國外，明確實驗技術人員負責幾臺大型儀器，從管理到培訓到后期的儀器維護負責到底，提高實驗技術人員的管理水平和技術水平。

（4）國內的研究生培訓制度急需解決，建議讓實驗技術人員來進行專門培訓。經過嚴格的一對一培訓，通過開發(fā)綁定大型儀器的系統操作軟件來規(guī)范培訓學生使用，盡量使每位使用者都得到有效的培訓。

（5）國內高校儀器買得好，修得少，關鍵一點是后續(xù)的維修經費的落實碰到很多問題，通過加強專業(yè)平臺管理模式的試運行，落實維修經費保障運行，構建共享模式，大大提高研究生的使用便利性并且加以科學合理監(jiān)管。

3 結語

我國高校大型儀器設備的共享管理改革急需進行，改變現在“重視買，不重視用”的現狀，向國外學習“重視用”的管理經驗，提高我國大型儀器設備的共享程度，真正讓教授滿意、讓學生受惠。

（References）：

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［5］ 劉嘉南，胡今鴻，潘信吉.高校大型儀器共享制約因素的探析［J］.實驗室研究與探索，2009，28（10）：162-164.

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［7］ 吳振強.高等學校實驗技術隊伍團隊建設的思考［J］.實驗技術與管理，2009，26（12）：25-28.

［8］ 黃培宇，金明華，劉 波.高校實行政府采購的利與弊［J］.實驗室研究與探索，2005，24（5）：114-117.

［9］ 趙月琴，王旭明，項曉慧.儀器設備資產管理方法探索和研究［J］.實驗技術與管理，2009，26（11）：187-189.

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［12］ 尹燕霞，魏 群.管好用好大型儀器設備的幾項措施［J］.實驗技術與管理，2007，24（7）：166-168.

［13］ 胡亞云，李彥萍.淺談提高科研平臺大型貴重儀器設備的利用率［J］.高校實驗室工作研究，2008（1）：87-88.

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［16］ 曾榮華，鄭啟明，李育麟.大型儀器使用及管理效益的探討［J］.實驗室研究與探索，2010，29（8）：151-153.

［17］ 梁 熊，胡澤友，楊 毅.高校大型儀器設備共享的探索與實踐［J］.實驗室研究與探索，2011，30（7）：194-196.

［18］ 劉淑云，李繼才.高校儀器設備管理信息系統的設計與實現［J］.實驗室研究與探索，2011，30（7）：190-193.