國家重點實驗室大型儀器信息化管理實踐

劉 飛， 李 翔， 龐 潔， 朱玉華

(南京大學 化學化工學院 a. 生命分析化學國家重點實驗室； b. 中級化學實驗室， 江蘇 南京 210093)

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國家重點實驗室大型儀器信息化管理實踐

劉 飛a， 李 翔b， 龐 潔a， 朱玉華a

(南京大學 化學化工學院 a. 生命分析化學國家重點實驗室； b. 中級化學實驗室， 江蘇 南京 210093)

隨著計算機網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，大型儀器的信息化管理成為了重點實驗室管理的重要研究課題。南京大學化學化工學院建立了比較完善的大型儀器信息化管理系統(tǒng)，針對該系統(tǒng)的架構層次、主要功能、及使用后所取得的成效等三方面進行了總結與分析，闡述了大型儀器信息化管理系統(tǒng)的建成與使用在國家重點實驗室建設中所發(fā)揮的核心作用。

大型儀器； 國家重點實驗室； 信息化管理

0 引 言

國家重點實驗室是依托一級法人單位建設、具有相對獨立的人事權和財務權的科研實體，作為國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，是國家組織高水平基礎研究和應用基礎研究、聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀科學家、開展高層次學術交流的重要基地[1]。國家重點實驗室從籌建到建成評估，各級單位投入大量經(jīng)費進行實驗室建設[2]，經(jīng)過嚴格論證后購置大型實驗儀器設備[3]，這些儀器設備的良好管理和運行直接影響了實驗室科研活動的運行和產(chǎn)出。大型儀器來自不同的廠商，其復雜的結構和應用需要專業(yè)人員操作和維護，每天產(chǎn)生大量的不同形式的數(shù)據(jù)，為大型儀器管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)[4]。因此，通過計算機網(wǎng)絡等信息化技術，對大型儀器設備進行科學管理，具有重要意義[5]。

信息化管理是應對錯綜復雜的儀器管理的有效手段[6]。實驗室的信息化過程促進了實驗室管理的規(guī)范化和流程化，提高效率和服務水平，為實驗室的主管部門宏觀管理和科學決策提供依據(jù)[7]。實驗室信息管理系統(tǒng)(Laboratory Information Management System)是最近發(fā)展起來的通過對樣品檢驗流程、分析數(shù)據(jù)及報告、實驗室資源和客戶信息等要素進行管理的綜合信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照標準化實驗室管理規(guī)范和法規(guī)，追溯樣品及其測試數(shù)據(jù)，建立符合實驗室業(yè)務流程的質(zhì)量體系，實現(xiàn)實驗室信息化管理[8]。實驗室信息管理系統(tǒng)提高實驗室管理能力和檢測水平，規(guī)范樣品檢測過程和降低實驗成本，方便快捷的管理了儀器及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。目前，商品化的實驗室信息管理系統(tǒng)已應用于醫(yī)藥企業(yè)、第三方檢測結構和大型石油化工企業(yè)，并取得了很好的經(jīng)濟效益[9]。但是市場上專業(yè)的實驗室信息化管理軟件價格昂貴且偏重于實驗流程管理，固化操作步驟[10]，技術復雜，過多的限制和強約束性對基礎研究所需的創(chuàng)新性有一定的沖突，所以借鑒商品化的產(chǎn)品并開發(fā)出適合國家重點實驗室實際情況的信息化管理系統(tǒng)是目前的可行選擇[11]。化學化工學院完成了實驗室大型儀器管理系統(tǒng)的軟件編程并建立了比較完善的實驗室大型儀器信息化系統(tǒng)。

圖1 化學院信息化管理系統(tǒng)的人員組織結構層次

1 大型儀器信息化管理系統(tǒng)的架構層次

實驗人員的身份認證和權限劃分是實驗室信息化建設的重要一步，基于網(wǎng)絡認證的技術手段實現(xiàn)了實驗人員管理的信息化[12]。化學化工學院信息化管理系統(tǒng)劃分了人員組織層次，主要包括系統(tǒng)管理員、儀器管理員和用戶三種身份(見圖1)。系統(tǒng)管理員在整個信息化管理系統(tǒng)中起著的主要作用，其職能為確定人員身份，分配儀器的管理權限，檢查系統(tǒng)的運行情況，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的錯誤并及時上報和處理。儀器管理人員主要負責所管理儀器的運行情況，培訓儀器使用人員，核準發(fā)放儀器的操作權限。實驗室人員、校內(nèi)用戶和校外用戶是大型儀器的主要使用者，根據(jù)儀器管理人員的授權他們具有儀器申請和使用、數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)臋嘞?。三種身份構成了管理系統(tǒng)的三個層次，用戶是主要服務對象和被管理者，儀器管理員是儀器管理的中堅力量和主要執(zhí)行者，系統(tǒng)管理員整體上維護系統(tǒng)管理，各個層次權限明確，保證了大型儀器被正確合理使用。整個信息化系統(tǒng)與大型儀器工作站有機結合，采用后臺運行的方式記錄管理儀器使用情況，使用者只有在獲取系統(tǒng)管理員授權后才可以登錄統(tǒng)一平臺進行操作。

2 大型儀器信息化管理系統(tǒng)的功能

實驗室大型儀器信息化管理平臺的主要功能：① 輔助儀器管理人員的工作。儀器管理人員對用戶進行培訓，并確認操作權限，擁有操作權限的用戶登錄信息化管理系統(tǒng)建立的統(tǒng)一大型儀器登錄窗口，只有具有操作資格的人員才能夠通過驗證并進行操作。② 監(jiān)控儀器運行狀態(tài)。在登錄的大型儀器信息化管理平臺后，信息化系統(tǒng)會記錄操作人員的身份信息，操作時間并選擇性記錄儀器工作站軟件的顯示信息，這些信息為統(tǒng)計儀器的運行時間和檢查儀器運行狀態(tài)提供了追溯資料。③ 保護大型儀器操作系統(tǒng)。大型儀器的操作系統(tǒng)安裝使用復雜，如果安裝大型儀器操作系統(tǒng)的計算機中毒崩潰會造成比較大的損失。該信息化管理系統(tǒng)設置有數(shù)據(jù)上傳功能，在操作者完成實驗后，系統(tǒng)會提醒用戶上傳數(shù)據(jù)至服務器，用戶隨后在個人電腦登錄重點實驗室網(wǎng)站下載數(shù)據(jù)。該功能方便快捷，保護了儀器的操作系統(tǒng)，避免了如U盤等可能攜帶病毒的存儲工具對儀器電腦的直接接觸。

3 大型儀器信息化管理系統(tǒng)取得的成效

(1) 促進了國家重點實驗室的管理。儀器設備的管理是國家重點實驗室建設考核的重要內(nèi)容?；瘜W化工學院配位化學國家重點實驗室和生命分析化學國家重點實驗室采用信息化管理系統(tǒng)后，大型儀器管理數(shù)字化標準化，儀器利用率高，運行時間穩(wěn)定增長。這些成績是完成重點實驗室建設任務的重要保障[13]。

(2) 擴大開放交流，提高了儀器的使用效率。國家重點實驗室的運行機制是“開放、流動、聯(lián)合、競爭”[14]。大型儀器的開放使用可以避免重復購買，服務社會，支持企業(yè)特別是科技創(chuàng)業(yè)型企業(yè)的技術發(fā)展。目前重點實驗室存在大型儀器使用效率低下的問題，實驗室的信息化建設為大型儀器的開放共享提供了良好的平臺[15]。化學化工學院采用實驗室大型儀器管理系統(tǒng)后，所有用戶都可以在重點實驗室網(wǎng)站上完成儀器的查詢和預約。目前，生命分析化學國家重點實驗室的大型儀器40%的運行機時是為重點實驗室之外的單位和個人服務的。

(3) 對儀器管理人員工作進行評價。對儀器管理人員的工作績效一直存在客觀評估的難題[16]，化學化工學院利用大型儀器信息化管理系統(tǒng)對儀器管理人員的工作進行量化，以考察儀器運行時間為基礎，結合實驗室的科研產(chǎn)出，建立了有效的考核制度，調(diào)動儀器管理人員的積極性，提高了實驗技術人員的服務意識。

4 存在問題和改進

目前實驗室信息化管理的重點是儀器使用的管理，儀器設備的技術文檔，管理人員的培訓維護資料和重點實驗室相關政策等文件資料也是儀器管理的重要內(nèi)容，未來化學化工學院的信息化目標是將儀器文件資料與硬件進行有機結合,做到儀器設備文獻和實驗教學信息化，信息化系統(tǒng)要從管理的信息化逐步過渡到管理和使用的整體信息化[17]?；瘜W化工學院僅有1名高級工程師負責信息化系統(tǒng)的管理與支持，實驗室缺乏信息化技術硬件和軟件的專門人才，因而欠缺對系統(tǒng)維護和升級完善的能力。整個系統(tǒng)網(wǎng)絡化能力有待進一步提高，需要增強與全國儀器共享系統(tǒng)和其他重點實驗室的交流，積極參加教育部儀器公共平臺的建設，滿足信息化時代國家重點實驗室的管理要求。

5 結 語

國家重點實驗室承擔著我國高水平研究的重任，實驗室裝備的大型儀器是保證研究任務順利進行的必要條件。大型儀器數(shù)目多，系統(tǒng)復雜，使用人員需求不一，管理困難。南京大學采用自主開發(fā)的大型儀器信息化管理系統(tǒng)較好的解決了管理的難題，為國家重點實驗室的大型儀器的管理做出了有益的探索，在實踐過程中取得了良好成績。

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Practices of Large-scale Instruments Information Management in State Key Laboratory

LIUFeia，LIXiangb，PANGJiea，ZHUYu-huaa

(a. State Key Laboratory of Analytical Chemistry for Life Science; b. Senior Chemical Laboratory,School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China)

With the rapid development of computer network technology, the information management of large-scale instruments has become an essential research topic of laboratory administrators. A system of large-scale instruments information management has been established in School of Chemistry and Chemical Engineering of Nanjing University. In this paper, we summarized and analyzed the architecture, functions and achievements of the system. The experience will provide the great contributions and central role of large-scale instruments information management in the laboratory construction.

large-scale instruments； state key laboratory； information management

2015-03-15

劉 飛(1985-)，男，湖北襄陽人，碩士，助理工程師，主要從事色譜質(zhì)譜儀器的管理及分析方法開發(fā)的研究。

Tel.：025-83686106,13851465836； E-mail：feiliu@nju.edu.cn

G 482.0

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1006-7167(2016)01-0264-03