美国大学大型仪器设备共享的管理与启示

程敬丽， 楼建晴

（浙江大学a.农业与生物技术学院;b.党委办公室，浙江杭州 310029）

0 引言

高校实验室是进行实验教学和科学研究的重要基地，是对学生实施综合素质教育和技能训练的重要场所［1］。其中大型仪器设备是学校资产的重要组成部分，是学校教学科研的物质基础，是培养高素质、创新型人才的有力保障，是反映实验室水平和学校实力的重要标志。我国高校大型仪器设备平均利用率不到25%，而发达国家则高达170% ～200%［2］，部分高校仪器设备利用率更低，共享效果不理想。

近几年国内很多大学也意识到这个问题，纷纷提出各种建议与意见，开展高校大型仪器设备的管理和共享研究［3］，比如：针对专业技术人员仪器水平不够高的现状，扬州大学采用教师自愿报名，聘请具有副高级以上技术职称或具有博士学历且熟悉仪器操作的教师担任化学实验教学中心大型仪器设备的兼职管理员，负责仪器的使用、技术维护、功能开发以及对申领“上机操作证”人员的培训、考核工作。这一做法不仅为教师的科研提供了仪器使用的平台，而且进一步开发了仪器的使用功能，提高了大型仪器设备的利用率，收到了非常好的效果［4］。刘嘉南等在转变观念、科研设岗、尤其是关键岗的设置、培训交流等方面也提出了加大仪器共享的方式方法［5］，薛玉珍提出建立大型仪器设备的使用管理制度和技术档案管理制度等方法来加强仪器共享［6］。吴振强提出了高校必须建立一支学历高、责任强的实验技术队伍团队等［7］。国内高校的大型仪器共享机制的研究正在如火如荼进行中，如何真正在研究型大学中实现仪器设备共享，以服务教授、研究生直接上机操作实践为主的共享机制的建设还是值得思考与研究的。

随着国家对教育投资力度的加大，学校的仪器设备类固定资产大幅增加［8］，尤其是211工程和985工程大学。目前，浙江大学仪器设备类固定资产已达25亿多元［9］，截止2011年12月底，现有大型仪器设备4 559台件，40万以上大型仪器794台件直接用于教学科研活动。除了分析测试中心的仪器正常对校内和校外承接各种测试服务，出具正式报告，收取测试费用，由专门的测试人员负责，使用效率较高。但是科研一线的教师和研究生大多不能直接操作，一定要委托专业的测试人员，其中测试的细微差异学生是不可能很清楚的。其他各个院系985平台、学科平台等都有自己的大型仪器，但因为维修经费、使用成本，研究生培训等问题（一般都是师兄带师弟）、个别专业实验室的仪器普遍存在利用率不高，对于研究生来讲，想系统地探索一种实验方法，或者系统地研究测试系列问题就存在困难。所以如何提高大型仪器的共享程度，是处于科研一线的教师和研究生急需解决的问题。

1 美国大学大型仪器设备共享管理

“美国大学既是国家科研工作的重要基地，又是培养高级专业人才的重要场所”，美国密西根大学（University of Michigan）是美国最著名的三大公立学校之一，本人在美国密西根大学（University of Michigan）-安娜堡分校（Ann Arbor）访问交流8个月，其中主要研究内容是小分子探针的化学合成，经历了密西根大学化学系大型仪器的共享管理的严谨与规范，亲身体验了仪器共享带来的便利、体验了美国人高度规范与自觉意识。尽管闻星火等报道了对我国研究型大学的大型仪器设备共享系统的建设与管理提出了一些建议与实践［10-11］，但密西根大学是教学研究型大学，其中的生科院、化学系科研实力非常雄厚，实验室仪器管理规范严格，共享程度很高。本文重点针对化学类大型仪器设备的共享管理做一些介绍，可以为我国高校仪器设备的共享提供一定的借鉴和思考。

1.1 仪器共享中用户账户的严格管理

密西根大学进校的所有老师、访问学者、博士后、博士和硕士以及本科生都有自己的一个与邮箱直接相关的用户账号，是唯一的身份认证，需要用到的任何一台仪器都有专门的技术人员负责该仪器的使用培训，培训合格后技术人员就在这台要使用的仪器上建立该用户的账户，直接挂靠在所属的导师。每次使用该仪器时必须先输入自己的用户名和密码才能进入操作系统，使用完毕后即退出，使用时间按照进入和退出操作系统的实际时间来计算的，具体到分秒。每台仪器的收费标准不一样，但都是与使用时间直接关联的，以后统一由所属的导师来付费。所以导师对每位使用者都特别交待，一定要快速、高效、熟练地使用每台仪器，尤其是核磁共振和质谱。核磁共振扫描时间长，一般进入仪器室就快速紧张地登录仪器、放好早已准备好的核磁管样品、进行扫描，扫描结束马上退出操作系统，然后到另外电脑上进行图谱的积分处理，可以节省很多使用时间。这种管理模式很是值得学习，因为使用系统软件的先进可靠，直接解决了使用时间、使用效率、使用收费、使用过程中万一损坏仪器的责任者的查证问题等一系列国内碰到难以解决的问题。

1.2 技术人员的管理与职责

实验技术人员是大型仪器设备正常运转的关键因素，先进的仪器设备需要有高水平的科研和实验技术人员来开发、使用和管理［12-15］。密西根大学化学测试中心实验技术人员不多，同时负责20多台大型仪器，主要按照仪器类别来设置人员。如化学类最常用的质谱仪器，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扫描、高分辨质谱、电飞行质谱、气质联用等，离子源也很丰富：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）。还可以对空气敏感的化合物和气体样品（Air-Sensitive compounds by EI.、Gas samples）等进行测试。主要设置了2位实验技术人员负责以上质谱仪器，包括了校内用户的使用培训、账户管理、仪器维修和保养，以及对外测试分析服务等。

密西根大学化学系里具有7台化学类最常用的核磁共振仪：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），设置了两位具有博士学位的技术人员，核磁共振仪器的使用培训、维护保养等比质谱要更为繁琐和严谨，需要的学历水平更高。

其他 9台常规仪器：Electron Spin Resonance Spectrometer（电子自旋共振光谱仪）、FT-IR Spectrometer（红外光谱仪）、Aviv model 202 Circular Dichroism Spectrometer（特拉维夫202型圆二色光谱仪）、Fluorimeter（荧 光 计）、Perkin-ElmerTGA-7 Thermogravimetric Analyzer（热重分析仪）Perkin-Elmer DSC-7 Differential Scanning Calorimeter（差式扫描量热仪）、Shimadzu UV-1601 UV-VIS Spectrometer（岛津紫外-可见 光 谱 仪）、WatersGPC withWyattLight Scattering Detector（带怀亚特光散射检测器的凝胶色谱）、ICP-OES Analysis（Inductively Coupled Plasma –Optical Emission Spectroscopy，电感耦合等离子体原子发射光谱仪）设置1位技术人员，负责管理和维护。

另外，1台单晶衍射仪由1位技术人员负责，2台多晶粉末衍射仪由1位技术人员负责。

总之，大型仪器的实验人员按照仪器的使用工作量、使用难易、仪器的贵重程度综合因素设置技术人员，配备的技术人员学历较高，对仪器很熟悉，能全面负责仪器的常规培训、使用、维护、维修与管理等细微的工作，用户提供全面的技术支持，其中用户培训占了技术人员的40%左右的工作时间。

1.3 仪器的培训制度

曾荣华等尝试在X单晶衍射仪上进行仪器培训等系列管理的改革尝试，虽然有培训和预约，但严格的监管会碰到困难，培训也只能每个常用该仪器的实验室选派1名代表参加培训［16］。密西根大学的培训制度很完善，对于所有需要使用仪器的人员必须培训，且大多数是一对一的培训，当场操作合格后才能建立使用账户。培训实行预约制度，提前与培训老师约好时间，在仪器使用预约本上也同时约好具体时间。

大型的仪器设备在网页上都有详细的培训要求、培训人员安排、培训内容。培训内容很全面，预习、使用步骤从用自己的账号进入仪器系统开始、打开操作界面、实验操作详细的过程、操作结束退出系统。在测试中心网页上都有详细的培训资料，相关的仪器室的规章管理制度、安全注意事项、样品的准备、核磁管的清洗与准备、不同核磁仪器的使用方法、化学位移谱图的积分处理方法以及碰到的各种问题的解答、相关有用的指南文件、有关的网站导航等很多详细的文件都直接在网站上能找到相对应的文件，非常方便快捷。

1.4 开放和运行服务

化学系共享测试平台外院也可以用，24 h对外开放共享，实行预约登记，登记预约时间具体到分钟，经过严格培训的科研工作者包括老师、博士后、研究生自主上机（self-use），熟练地使用该仪器设备进行科研工作，主要是研究生、博士后和访问学者使用频率很高，寒暑假都在开放，尤其是暑假的利用率更高。

在密西根大学教授的权力很大，高于行政长官，管理人员对教授的建议非常重视，关注教授对仪器使用等提出的各方面问题与建议，关注实验室的发展方向，重视培训工作，让教授满意、让学生方便。

1.5 仪器的维护和维修服务

仪器出了问题基本上都有技术人员来负责维护，技术人员的收入水平得到认可，所以他们工作态度积极认真，责任心很强。另外维修配件费用一般都由使用者导师的科研经费和学校各出一部分，相应有严格的制度。仪器的维护得到双重支撑，所以仪器的维护和维修非常及时有效，保证了师生正常使用。

2 大型仪器设备共享现状的对比思考及建议

通过对比美国高校的大型仪器设备的共享现状，了解学习国外的先进经验，结合国内正在进行的探索性研究，包括梁熊等共享机制的探索［17］和刘淑云等关于仪器管理中计算机系统的开、闭环控制设计［18］的实验，可以给更多的思考与建议：

（1）我国高校大型仪器设备购买的种类、仪器配置、购买价格等要比国外大学好。但需要学习国外高校，建立“服务教授、方便学生”的服务理念，无论从何种角度都要本着这种理念来做后续的实践与探索。

（2）国内高校开放共享的政策与管理有待改进，共享程度、仪器开放共享率太低。尤其是研究生通过适当的管理措施自主、自由地使用大型仪器急需改进。国外是24 h开放共享，通过账号管理软件预约使用。建议学习国外大型仪器的管理者建立有效监管方法，制定有效的措施，使研究生等科研一线学生高效合理地使用仪器设备。

（3）国内高校实验技术人员的职责与职能急需明确、管理急需规范、仪器设备使用水平急需提高。最好学习国外，明确实验技术人员负责几台大型仪器，从管理到培训到后期的仪器维护负责到底，提高实验技术人员的管理水平和技术水平。

（4）国内的研究生培训制度急需解决，建议让实验技术人员来进行专门培训。经过严格的一对一培训，通过开发绑定大型仪器的系统操作软件来规范培训学生使用，尽量使每位使用者都得到有效的培训。

（5）国内高校仪器买得好，修得少，关键一点是后续的维修经费的落实碰到很多问题，通过加强专业平台管理模式的试运行，落实维修经费保障运行，构建共享模式，大大提高研究生的使用便利性并且加以科学合理监管。

3 结语

我国高校大型仪器设备的共享管理改革急需进行，改变现在“重视买，不重视用”的现状，向国外学习“重视用”的管理经验，提高我国大型仪器设备的共享程度，真正让教授满意、让学生受惠。

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