?新形勢下高校公共實驗室規(guī)劃和建設探討

摘 "要 "實驗室作為高校硬件和軟件建設的重要支撐載體，具有專業(yè)性強、建設難度大、投資成本高的特點。分析國內高校實驗室現狀，結合實踐經驗，總結高質量規(guī)劃和建設公共實驗室的重要方法與思路，重點從頂層設計、需求標準、建設方案、管理機制等方面進行分析，提出新形勢下高校創(chuàng)新實驗室開放共享和實行集約化管理的新啟示，以期進一步發(fā)揮科學儀器、試驗設施的綜合效益，促進學科交叉融合發(fā)展，提升高?？蒲袑嵙蜕鐣漳芰?。

關鍵詞 "高校；公共實驗室；儀器設備

中圖分類號：G647.6 " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）24-0-04

0 "引言

“十四五”以來，國家發(fā)展改革委累計安排中央預算內投資680多億元，支持各級各類學校建設，將實驗室等作為重要建設內容。根據教育部統(tǒng)計數據，近年來，我國高校教學及實驗用房、科研儀器、設備資產總體均有漲幅。高校應把實驗室建設作為提高教育質量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、推動科研成果轉化和應用的有力抓手，切實提高實驗室建設水平。公共實驗室建設對于深入貫徹落實國家戰(zhàn)略規(guī)劃、持續(xù)推進科技資源開放共享、統(tǒng)籌高校各類實驗室資源、促進多學科交叉和縱深結合具有重要意義。

1 "高校實驗室建設現狀

目前，我國高校實驗室的規(guī)劃和建設已具備一定基礎，但是隨著時代的發(fā)展，不少高校實驗室規(guī)劃缺少創(chuàng)新、協調、綠色、開放、共享的高等教育強國建設理念。部分高校還存在實驗室布局分散、儀器無處安置、重復購置、設備利用率低等現象，不便于集約化管理。有調查結果顯示，僅有52.76%的學生和13.38%的教師認為實驗室規(guī)劃設計非常合理；僅有56.16%的學生和21%的教師認為實驗平臺協作充分、共享率高[1]。高校在不同的發(fā)展階段會面臨不同的需求和問題。黨的二十大報告提出：“加強基礎學科、新興學科、交叉學科建設，加快建設中國特色、世界一流的大學和優(yōu)勢學科?！泵鎸π滦蝿菪乱螅咝嶒炇医ㄔO應深化學科聯動、加強資源整合，在提升開放共享的同時充分發(fā)揮對教學、科研和人才培養(yǎng)的支撐作用。

調研國內一些高水平高校的實驗平臺可以發(fā)現，大部分高校已經建立大型科研儀器共享機制和相關平臺并接入地方、國家平臺，其中綜合型院校共享儀器數量較多，且預約使用率較高，如清華大學、北京大學、同濟大學、復旦大學、山東大學等的共享儀器數量均達到千臺及以上，中山大學和華東師范大學的儀器在用率超過90%，但是也有不少高校的儀器使用率低于50%（數據來自各高校儀器共享平臺系統(tǒng)網）。由此可見，高質量規(guī)劃實驗室，引領多學科實驗室由分散走向聚集，促進資源共享是新時代高校提升學校整體學術水平和競爭力必須重視的發(fā)展思路。

2 "公共實驗室建設的核心思路和方法

2.1 "總體規(guī)劃

習近平總書記高度重視規(guī)劃在建設發(fā)展中的引領作用，明確指出：“規(guī)劃科學是最大的效益，規(guī)劃失誤是最大的浪費，規(guī)劃折騰是最大的忌諱?！盵2]高校公共實驗室建設應對標國家發(fā)展戰(zhàn)略要求，結合學校總體發(fā)展規(guī)劃及學科建設需求，整體考慮空間資源規(guī)劃、學科布局、設施設備、人員構成、建設經費等配套因素，并為未來發(fā)展預留空間。一般按照立項、論證、實施、竣工驗收、運行、考核評價等項目管理辦法的程序進行，做到實驗室建筑規(guī)劃和實驗室工藝規(guī)劃有機結合，逐步完善多學科綜合布局，合理配置用房方案。

公共實驗室總體規(guī)劃要以服務學科建設為引領，明確方向和定位，系統(tǒng)梳理現有和擬建實驗室的各類資源，確保實際需求與目標有機結合，還需要制定并遵守相應的規(guī)章標準、管理制度。要依托優(yōu)勢完善教學與科研公共服務體系，支撐人文社科、理工科、生物醫(yī)學等多學科的不同需求和創(chuàng)新發(fā)展，進一步提升實驗室的資源水平和服務能力，促進科研成果產出。規(guī)劃的總體原則是統(tǒng)籌配置、集約管理，利用集中空間安置通用性強、適合共享共用的科學儀器設備以及無特殊要求的測試樣品，充分開發(fā)高精尖儀器功能的同時做到規(guī)范化使用和對儀器設備的保護。

2.2 "建設機制

要強化組織管理的作用，多部門協同，建管結合。建議成立由實驗設備、規(guī)劃、資產、基建、教務、財務等相關職能部門和學院的實驗室、科研教學、專技與管理人員等使用單位組成的專門小組，參與項目建設的全生命周期，定期召開專題協調會，互通信息，優(yōu)化業(yè)務流程，規(guī)范專家論證和大型設備儀器采購論證等程序[3]。此外，設計、專業(yè)咨詢、施工、監(jiān)理等第三方參建單位在不同的階段也應深度配合。

各職能部門負責職責范圍內專項建設任務的組織、協調、實施，及時解決過程中存在的問題，提出意見建議，做好與主管部門的對接和報批報建等工作。各使用單位根據計劃節(jié)點及時提出具體的使用目標、任務和周期，明確實驗資源配置、技術需求、各類用房使用面積、優(yōu)化舉措等。各參建、專業(yè)單位發(fā)揮專業(yè)屬性，推進土建工程和實驗工藝的轉化銜接，幫助提高建設效率，規(guī)避風險。

2.3 "調研與需求分析

需求調研的精確度一定程度上決定著造價成本和項目周期。需求分析主要根據建設總體規(guī)劃、各級各類標準規(guī)范以及擬建實驗室的功能定位，通過項目資料、研討調研、數字化技術等方法，充分結合實際應用、科研需求、未來發(fā)展規(guī)劃、服務師生總量與結構等開展，明確各類用房和設備對建筑物的需求，為確定項目建設內容和規(guī)模提供有力支撐。

對使用部門要進行充分調研和統(tǒng)計，可采用調查問卷、專題研討會、意見征集函件等形式進行。調研內容除基本信息外，重點包括研究和應用方向、使用平臺、設備標準、用電負荷需求、空間需求、經費來源、人員配置、運行和管理的特殊要求、已有資源和采購計劃等；也需要調研其他高校已建成的相關實驗室，學習經驗，避免“踩雷”。公共實驗室作為具有開放共享特性的平臺，還需要考慮教學與科研合作需求、實驗室工藝流程與工作界面的劃分等諸多專業(yè)因素，尤其要關注需求難以明確的變量設計，過程中不可避免會出現多次的需求變更，所以要將需求細化、固化并體現到方案內和圖紙上，盡可能減少二次改造。

2.4 "建設方案

建設方案應本著“契合需求，經濟實用、適度超前，滿足規(guī)范”的原則，這是對公共實驗室總體規(guī)劃和專業(yè)個性化需求進行精細化設計的具體體現。建設方案要考慮投資、實際使用建筑面積利用率、結構合理性、實驗室位置合理性等綜合因素。建議在可研階段深度細化方案，最好能精確到每個用房的使用面積和設備點位上。高質量的方案設計對投資造價、施工和運維具有重大作用，可減少變更，利于通過評審，推進項目建設?？梢圆捎脤＜艺撟C、SWOT分析、成本效益分析和風險評估等方式方法實現建設方案最優(yōu)化。

2.4.1 "公共實驗室選址及規(guī)模

公共實驗室的地理位置要選擇較符合本項目功能利用且周邊有余量的場地，一方面便于行車交通和正常交流，另一方面預留發(fā)展空間。環(huán)境應相對清潔安靜、無強電磁干擾，同時遠離會產生噪聲和振動的區(qū)域；不宜在校園人流密集場所，確保師生能夠正常使用的同時又不會影響其他教學活動，還要做好對周邊環(huán)境的保護。

建設規(guī)模既要滿足學校實驗實習用房的建筑面積指標，又要保證用房規(guī)模的合理性，選擇適宜的綜合平面利用系數將使用面積換算成建筑面積?；诠矊嶒炇叶鄬W科聚集、全校統(tǒng)管、開放共享的功能屬性，又考慮部分學科具有專業(yè)專用以及自用保密的特點，在進駐學科的規(guī)劃上需要探索適合學校校情和多校區(qū)辦學模式的規(guī)模布局，兼顧基礎學科領域與新興交叉學科領域的平衡發(fā)展，打造具備特色學科優(yōu)勢的實驗平臺。

2.4.2 "建筑與平面設計

公共實驗室的建筑與平面設計參照JGJ 91—2019《科研建筑設計標準》，采用標準化、模塊化設計，依據學科的專業(yè)特點，靈活制定內外流線和功能布局，使實驗流程化、分區(qū)精細化、操作人性化，注意各學科功能區(qū)之間的聯系和影響，適應科研的發(fā)展和儀器設備的更新?？梢赃\用建筑信息模型（BIM）、負荷模擬等數字化技術使復雜空間節(jié)點可視化，提高設計與施工的精確度。

公共實驗室的大樓一般為多層建筑單體，建議首層層高在六米以上，以便于布置各類高凈空、高荷載需求的實驗室。注意層高、凈高和技術夾層的具體要求，樓面裝修厚度要根據防水規(guī)范和設備標準進行細致選擇。在單體豎向上合理設計，根據學科特點分樓、分層、分區(qū)布置，考慮豎向交通聯系并避免交叉，尤其要關注特殊實驗設備、實驗環(huán)境對布局的制約項，有特殊要求的房間需要結合實驗需求進行定制化設計，如核磁共振實驗室、X射線能譜儀實驗室、電鏡中心彼此需遠離布置；排放有味氣體的實驗室應布置在污染系數最小方位的上風側。在標準規(guī)范內減少走廊、樓道等非必要的公攤面積，增加交流互動、展示的區(qū)域，合理利用建筑平面內區(qū)，如無窗位置放置恒溫恒濕箱，設置潔凈實驗室、暗室等，切實提高實驗室的利用率。

2.4.3 "工程造價分析

項目的建設方案和工程造價密切相關，科研建筑應重點關注影響造價的幾類因素。一般實驗建筑的結構荷載較大，對環(huán)境的震動要求較高，需要考慮潔污凈化系統(tǒng)等工藝，部分房間還有特殊防護需求[4]。在建設方案中應充分考慮結構、裝修、機電等工程設計，增加相應的投資。物理類實驗室要求環(huán)境的穩(wěn)定和準確，需要提供恒溫恒濕的條件，光學設備配電量較高；化學類實驗室對通風系統(tǒng)和設備安全的要求較高，以確保氣體的排放和人員的安全；生物類實驗室對環(huán)境安全性要求嚴格，包括通風系統(tǒng)、溫濕度控制和生物安全設施的配置，以防止污染和交叉感染。

可參照近年來同地區(qū)、同類型高?？蒲袠琼椖康脑靸r指標科學地進行投資造價分析，比如上海地區(qū)部分高校的標準實驗室單位造價（多層無地下）在7 500～9 000元/m2，大科學平臺（特殊實驗室）在8 000～12 500元/m2。過程中有必要請專業(yè)的投資咨詢、審計單位進行動態(tài)監(jiān)控，既不能高估計算、偏離實際，也要避免過于保守設計、漏項等情況。

3 "規(guī)劃和建設的創(chuàng)新啟示

3.1 "高效率配置實驗室資源

建立實驗室新建和升級改造分級分類論證機制，實行校區(qū)、院系查重評議，厘清在用、閑置、報廢、故障等存量資源，超大型設備及裝置全校統(tǒng)籌，普通儀器設備按校區(qū)功能定位和學科布局合理配置，避免分散、重復建設[5]?？紤]運行能耗和實驗需求，精確劃分最小運行模塊，分類分期進行實施，可以利用一體化共享運維平臺幫助制定詳細的分配設備計劃，通過對歷史數據進行分析、統(tǒng)計，盤活實驗儀器和場地。已明確需求的團隊待公共實驗室建成后直接搬入；需要預留空間給項目團隊租用以及未來有計劃搬入和有升級換代需求的設備，裝修標準可按毛坯交付；如有需要，可在立面設置寬實墻，方便研討室、分析室等多種可能的房間劃分，工藝管道按實驗室單元預留，按需再進行支管等二次布局。

3.2 "應用新評價理念

2023年3月發(fā)布的《國家發(fā)展改革委關于印發(fā)投資項目可行性研究報告編寫大綱及說明的通知》提出將碳中和、自主創(chuàng)新以及數字化等新要求有機融入可行性研究制度規(guī)范中[6]。

在公共實驗室規(guī)劃中，各專業(yè)有關綠色建筑技術的內容應注重節(jié)能減排、環(huán)保低碳和新材料、新工藝、新技術的應用。如某實驗樓采用低能耗的智能化通風排風設備、風冷模塊機組，不僅可以有效降噪，還可將整體能耗壓降30%以上，降低運維成本；內部使用環(huán)保型建筑材料，既可以減少相鄰空間的噪聲干擾，又可以減輕對室外的影響；運用能源動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)對空調、通風、電梯等進行節(jié)能控制，既避免不必要的耗能，也使日常的使用和管理更加便捷。

構建信息化智慧型實驗室，全面提升環(huán)境監(jiān)測、安全隱患預警能力，減少風險，保護實驗室人員和設備的安全；通過搭建儀器設備共享平臺，開放查詢和預約使用功能，分析設備走勢和實時情況，提高使用效能，實現多校區(qū)、多院系協同。公共實驗室的建立也促進了學校與周邊高校、企業(yè)的合作，利用實驗室資源創(chuàng)新服務，回應社會需求和國家發(fā)展。

3.3 "建立有效的管控體系

公共實驗室的項目周期包括前期規(guī)劃決策、建設實施和使用運營，需要多角度謀劃，平衡功能需求和建設規(guī)模，落實資金籌措和使用監(jiān)管，統(tǒng)籌后期運行和管理之間的關系；需要做好質量、進度、成本、安全控制以及風險管控方案，推動項目后期竣工驗收、檔案資料管理和總結工作的收尾常態(tài)化，形成可復制的規(guī)范化項目管理模式。規(guī)劃建設期組織機構如圖1所示。

在建設過程中要建立完善的內控體系和廉政風險防控體系，并利用科學技術手段提高管理和監(jiān)管能力。對設計方案和實施計劃進行審查和監(jiān)督，確保其符合相關標準和規(guī)范的要求；對施工過程進行動態(tài)監(jiān)管和審計，做到施工質量符合要求，投資成本可控，人員權責分明。同時，要合理安排施工進度，使施工進度符合目標計劃要求，避免因變更、工期延誤等導致超概和其他風險。此外，還要注意與相關行政主管部門和單位的溝通協調，保證項目建設全過程中的各種問題和困難能夠及時得到解決。

4 "結束語

本文從高校公共實驗室規(guī)劃與建設的具體內容和管理控制等方面進行深入探討，通過科學規(guī)劃和精細化建設方案，整合實驗室資源，打造高校開放共享的公共實驗科研平臺和個性化實驗室。高校應不斷探索并完善適合自身的實驗室規(guī)劃建設標準和管理控制體系，以適應現代學科的交叉融合和科研的創(chuàng)新發(fā)展，讓大樓真正為大師和學子而造，助力建設更卓越的大學。

5 "參考文獻

[1] 丁素軍，張弘，楊從印，等.普通高校化學實驗室現狀

調查研究[J].實驗技術與管理，2020，37（8）：243-249.

[2] 藍圖繪得好，還要干得好[N].農民日報，2023-09-21（1）.

[3] 肖娜，胡蓉蓉，馬超，等.“雙一流”建設背景下大型儀器設備開放共享平臺構建與管理機制研究[J].中國現代教育裝備，2021（13）：4-7.

[4] 宋廷魯，陳寒元，郗淑萌，等.基于“雙一流”理念下

的院級專業(yè)實驗平臺建設與探索[J].實驗技術與管理，

2023，40（增刊1）：81-84.

[5] 趙春，馮麗娜，張昱博.新時代高校實驗樓建設難點及

對策分析[J].高校后勤研究，2022（11）：20-22.

[6] 國家發(fā)展改革委關于印發(fā)投資項目可行性研究報告編

寫大綱及說明的通知[A/OL].（2023-04-07）[2024-03-

26].https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/2023

04/t20230407_1353356.html.