公共实验室仪器设备的效益发挥探讨

高校公共实验室是人才培养、科研实践及技术开发的重要基地。随着公共实验室的不断建设发展，资产规模也随之扩大，实验室拥有的仪器设备无论从数量上或价值上都呈现出不断增长的趋势，因此，对大型仪器设备进行科学有效的管理和使用，是提高仪器设备的使用效率的必要手段，成为公共实验室建设和发挥效用的必然趋势。

一、公共实验室大型仪器使用现状及原因分析

提高公共实验室仪器设备利用效率成为高校实验室建设与管理工作的重要研究课题。从实验室建设和发展角度出发，仪器设备的利用效益是衡量大型仪器设备是否发挥其在科研中的作用的指标之一，利用效益的高低直接影响着实验室投资效益的好坏。笔者通过2016年和2017年公共实验室的大型仪器使用时长、分析项目、运行情况等几项指标进行不同类型大型仪器设备使用效益进行分析。

(一)使用机时数

通过对公共实验室中气质联用仪、激光共聚焦显微镜、叶绿素荧光成像系统等几台大型仪器设备使用情况的数据进行统计，不同类型仪器设备的性能效益的体现差异明显。参照教育部颁发的“高等学校仪器设备管理办法”和“高等学校贵重仪器设备年度效益评价表”中关于大型仪器设备评价考核的规定：大型仪器设备的使用机时为800小时/年。图1显示，学院公共实验室贵重实验仪器在2016年数据统计中均未能达到“高等学校仪器设备管理办法”中规定的额定使用机时。相比2016年的数据，仪器使用时长在2017年都相应的得到提高，其中气质联用仪、液质联用仪两台大型仪器设备机时数要远高于额定使用机时，分别为2056.35小时和1181.58小时，可以看出两台仪器在科研使用中的作用尤为突出。与2016年相比，其它类如激光扫描共聚焦显微镜、叶绿素荧光成像系统、荧光显微镜等科研实验中最常见仪器设备使用机时也相应提高，其中利用机时增长较快的是荧光显微镜，较2016年来增长3倍之多，这与荧光显微镜在对植物的某些特定细胞和组织结构方面的观察具有显著优势的功能存在着必要的联系，符合拓展园艺植物研究领域的趋势。饱满的有效机时是其他功能效益实现和发挥的基础，增加大型仪器设备的利用机时数量为仪器使用效益的发挥创造条件。

(二)分析项目

以实验室中台账上记录的实验内容为资料进行系统整理录入，对气质联用仪、液质联用仪、叶绿素荧光成像系统等公共实验室中高频仪器设备的使用效益进行分析。

1.气质联用仪

质谱分析在园艺植物上运用具有高灵敏度、节省样品量、快速分析、分离并同时鉴定进行等优点，因此得到了全面的运用。作为公共实验室使用频率较高的仪器设备之一，分别从机时利用率、分析项目2个方面对气质联用仪的使用情况进行分析，结果表明：其运用于园艺植物茶、花、菜、果上的总机时分别占使用年均机时的54%(1108.9h)、18%(362.16h)、9%(177.49h)和2%(46h)。其中以茶为实验对象和分析对象的运用均高于其它园艺植物。除在茶叶香气分析上运用上具有优势以外，气质联用仪在天然产物中的活性成分如植物精油的分析上也独树一帜，公共实验室主要运用其对花卉中复杂结构或低含量的天然产物有效物质的提取、分离及化学结构鉴定，如针对对茉莉花、蜡梅及千层金等。除运用于茶和花卉上，气质联用仪还运用于蔬菜香味分析方面和脂肪酸的分析上，如对百香果脂肪酸的测定。可见，气质联用仪是研究天然产物有效物质不可缺少的手段，是分析果品风味物质方面分析的技术方法之一，在研究果品风味方面得到较为广泛的运用，与学院在园艺植物上的研究方向趋势一致，符合该台气质联用仪使用效率较高的现状。除此以外，在对仪器维护上，该台仪器维护时长占使用总时长的17%，由此可见对仪器的有效时长的维护不仅降低仪器设备的故障率，为仪器设备正常的运行提供时长的保证，从而最大限度地发挥仪器效益。

2.液质联用仪

液质联用仪是对园艺植物样品可以进行有效分离和分析的贵重精密仪器之一，将对上机者进行系统严格的培训列为公共实验室常态化工作，考核合格后方能上机操作。据统计，公共实验室的液质联用仪主要用于对园艺植物次生物质的测定。结果显示，园艺植物中以果为对象利用机时较为饱满，为从事果树方面的科研工作的团队或个人获得了较为充足的数据支持，一定程度上提升学院的科研质量。另外，液质联用仪的投入使用也为近年来十分热门的铁皮石槲、金线莲这一类药用植物的深入研究提供了良好的科研设备，为进一步拓展液质联用仪在园艺植物中的应用提供途径。在对使用时长的统计过程中，对液质联用仪的仪器维护时间也进行了统计：2017年针对该台仪器设备的维护时长为34.49小时，占总机时的2.9%，维护机时率相比于同类仪器较低，这与该台仪器设备是新购置新投入使用有一定的联系。

3.叶绿素荧光成像系统

从机时利用率、分析项目2个方面对叶绿表演荧光成像系统的运行情况进行分析，结果表明：以花为分析对象的使用时长和测试样品数均为高于其他园艺植物。叶绿素荧光成像系统在园艺学院公共实验室中有较高的利用时长，与其在园艺植物上的应用范围及发挥的作用存在着紧密的联系。另外，统计结果表明该台仪器设备全年培训时长较短，仅占全年使用时长的9%。根据教育部颁发的“高等学校贵重仪器设备年度效益评价表”对叶绿素荧光成像系统作效益评价项目之人才培养项目进行统计，显示其在人才培养项目上得分不高，也就是说能独立操作该台仪器资格的人数少，在指导下获得独立完成部分测试的人员数也相对偏少，与培训时长较低的现状相吻合，在使用机时方面存在着利用空间还很足，远远未达到饱和的现象，表明原有功能利用时长数有待提高的。近年来，由于叶绿素荧光技术在园艺植物的生物与非生物胁迫的影响上提供了许多新的途径，为评估果蔬、切花采后品质提供了新的方法，为园艺植物新品种选育提供准确的理论依据，提高其实际使用效益和应用水平对学院科研水平的提高具有促进作用。

(三)共享机制不完善，开放度偏低

通过对公共实验室仪器使用情况及使用人员进行调整查归类，发现园艺学院公共实验室仪器共享机制尚不完善，平台开放度偏低。使用公共实验室的教师及学生多数为园艺学院教师及硕博研究生，园艺学院以外的老师或学生仅占全年使用人数的10%，存在着资源共享项目不全面，服务收入项目未增加收入的现象，共享机制不完善，开放水平较低。

二、对策与建议

目前普遍存在于高校公共实验室的突出问题是大型仪器设备管理和使用上面临的问题。改变这样的现实状况，需要通过对大型仪器设备进行规范管理和科学使用，提高设备的使用率。以优化资源配置为目标，改进管理制度为手段，着手和加强以下4个方面的工作，共同促进学院科研工作的发展。

(一)建立并健全大型仪器设备虚拟平台的管理制度和管理方法

构建大型仪器设备共享虚拟平台，需要包括大型仪器设备名称、规格型号、产地、购置时间、设备原值、主要性能参数、主要附件、服务项目、收费标准、管理人员信息、安放地点和预约方式等信息的完整，使各科研单位教师能根据自己的需求与大型仪器设备管理人员进行有效的预约使用，为教师跨学院使用大型仪器设备提供便利条伯。同时，利用虚拟平台构建仪器设备管理的信息化途径，利用互联网技术对大型仪器设备运行状态和使用效果密切关注，利用大数据整合保障大型仪器设备的运行和平稳使用，为实验教学及科学研究顺利进行提供保障，充分发挥虚拟平台在实验室管理以及社会服务中产生的优良绩效。

(二)促使公共实验室仪器设备有效使用制度的构建

从制度上构建公共实验室仪器高效利用的机制，采取包含有偿使用等激励制度，以收取合理费用的措施促进大型仪器的使用效益的提高，同时，收取的费用又可为仪器的维护提供相对的资金保障，对进一步促进教学和科研工作的顺利开展产生一定的积极作用。借鉴有偿使用制度成功实施经验，通过建立与实际使用情况相吻合一种或多种收费标准，可以有效地遏制了仪器滥用等问题。同时，有偿收入还可用于仪器的日常维护和科研成果奖励。一方面，仪器的日常维护是确保仪器正常及仪器稳定使用的前提条伯，另一方面，科研奖励用于增加对获奖成果、以及专利的奖励，有助于提高科研人员的研究热情，还营造出了良好的科研氛围。

(三)开发仪器新功能，扩大仪器使用范围

积极挖掘高端分析仪器的功能及其除园艺植物以外研究中的应用。由于学院公共平台上设备种类较多，其功能也不一样。在具体操作的实践中，可以根据实际科研目标，结合科研前沿，开发出设备新的功能，是提高大型实验设备的使用效率的另一个有效途径。在仪器应用功能开发过程中，使用大型仪器上需要各类配品配件、分析软件均可在各研究方向进行合理科学的配置，使之建设为较完善的应用研究创新的硬件平台。

(四)构建仪器培训平台

提高仪器相关使用和管理人员的业务能力和管理水平是衡量培训工作是否有效的主要指标，对推动各高校对大型仪器操作和管理人员的培养起到了重要的作用。构建仪器线上线下培训平台，定期举办主题式的培训讲座，增强仪器管理人员在维护、使用、开发新功能方面上的培训指导。以理论结合实践方式加强对最新的实验技术和实验教学手段的学习与了解，以适应高校实验教学不断推陈出新的需要。在管理考核上，可以考虑将培训课程纳入实验室正常运行和管理中，对仪器操作程序进行规范，对仪器发生故障的原因进行及时总结，起到积累维护仪器的经验，进而更有效的发挥先进仪器设备的使用效率；同时，结合自身教育背景和专业优势，利用在实验室工作仪器设备完整的优越条件，有意识的开展科研工作，以研促教，为学院科研事业的发展添砖加瓦。

三、结语

大型仪器设备使用效益的发挥，是学院公共实验室管理和考核体系中的重要组成部分。通过积极的探索和实践，结合学院公共实验室现有的大型仪器设备相关运行状态的现状，对现有的仪器利用率等几个方面数据进行趋势分析，对积极提高大型高精尖仪器的利用率及推动大型仪器设备的开放共享具有一定的指导作用，从而为学院科研工作的开展提供硬件方面的支撑。同时，积极开展和不断完善大型仪器设备使用效益，挖掘与开发以其核心技术基础的更多应用功能，推动实验室整体工作的有序开展，为学院学科发展奠定物质基础，推动学院的科研及社会服务等方面更上一层楼，做到真正意义上的物尽其用。