日本國立大學大型儀器中心建設(shè)與管理啟示

張林楠，崔 衍，劉寒冰，張 輝

日本國立大學大型儀器中心建設(shè)與管理啟示

張林楠1，崔 衍2，劉寒冰3，張 輝4

（1. 沈陽藥科大學 制藥工程學院，遼寧 本溪 117004；2. 沈陽急救中心 藥劑科，遼寧 沈陽 110006；3. 沈陽市胸科醫(yī)院 器械科，遼寧 沈陽 110044；4. 沈陽藥科大學 圖書館，遼寧 本溪 117004）

通過對日本九州大學、北海道大學、東北大學不同專業(yè)大型儀器中心的實地調(diào)研，從建設(shè)布局、儀器種類、預(yù)約和收費制度方面介紹了3所大學儀器中心的共享管理模式。結(jié)合我國高校儀器共享的現(xiàn)狀，提出搭建共享信息平臺、落實儀器中心管理制度、購買設(shè)備維修保險、開展學術(shù)交流活動的建議。

日本國立大學；大型儀器中心；建設(shè)與管理

隨著人工智能與數(shù)據(jù)時代的到來，國內(nèi)高校在儀器設(shè)備的先進程度、功能開發(fā)利用、熟練使用度方面已經(jīng)低于部分高科技企業(yè)[1]。2015年國家推出《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設(shè)總體方案》之后，國內(nèi)高校都在著手建立或壯大儀器共享中心[2]。2015年底，教育部辦公廳頒布了《關(guān)于加強高等學校科研基礎(chǔ)設(shè)施和科研儀器開放共享的指導(dǎo)意見》[3]，提倡在保證本校使用儀器的前提下，額外為社會提供專業(yè)科技服務(wù)。

日本文部科學省自2009年開展Global 30（留學生30萬人計劃，簡稱G30）的英文授課項目，為了提高其英文授課和科研水平，10年間對頂尖國立和私立大學在經(jīng)費和人員配備方面給予大量資助，完善這些大學的軟硬件設(shè)施建設(shè)，特別是在醫(yī)藥、化工領(lǐng)域。日本東北大學（仙臺）、九州大學（福岡）、北海道大學（札幌）隸屬于日本舊制帝國大學，綜合實力名列前茅，有2位諾貝爾化學獎獲得者。在調(diào)研過程中，著重觀察日本國立大學大型儀器中心如何降低維護成本、在技術(shù)人員緊缺的情況下如何有效地管理儀器中心、如何形成與各課題組之間密切合作的儀器共享模式等。本文對3所大學的儀器共享中心從建筑環(huán)境和人員管理模式、儀器設(shè)備、預(yù)約及收費制度3個方面分別進行介紹并與國內(nèi)高校儀器中心（平臺）進行優(yōu)缺點比較，為我國醫(yī)藥、化工領(lǐng)域儀器共享中心的管理提供借鑒[4]。

1 日本國立大學大型儀器中心管理模式

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，專門進行結(jié)構(gòu)分析或者特殊研究用的大型儀器越來越不可或缺。這些大型儀器的價格遠遠超出各個研究室的預(yù)算范疇，也沒有足夠的經(jīng)費可以聘請專業(yè)技術(shù)人員。同時，自然學科各個領(lǐng)域間的交叉研究越來越緊密，共同使用大型儀器的需求也隨之增多。日本高校自20世紀80年代起相繼建立校級、院級的大型儀器共享中心。

筆者于2014—2016年前往日本東北大學留學，并得到日本東北大學合作實驗室學習項目（cooperative laboratory study program）經(jīng)費支持，在九州大學化學工學科和北海道大學醫(yī)學部皮膚科作為交換生學習，分別在東北大學藥學部、九州大學理工學部、北海道大學醫(yī)學部大型共享儀器中心預(yù)約使用了部分儀器，并對其管理方式進行學習和調(diào)研。

1.1 九州大學中央分析中心

1.1.1 中央分析中心概況和科研活動

九州大學中央分析中心在日本國內(nèi)是首屈一指的大型儀器共享中心。1982年九州大學先后在筑紫（春日）和伊都（福岡）2個校區(qū)設(shè)立中央分析中心[5]。筑紫分析中心在綜合理工學研究院C棟西南側(cè)，共3層1340 m2，由24間儀器室組成。伊都分部在工學部研究教育棟內(nèi)，393 m2，由15間儀器室組成。中央分析中心共有13名專業(yè)技術(shù)職員、5名教師、2名行政人員。

自1983年開始，中央分析中心設(shè)立出版物專欄。出版物有中心報告（center report）和分析儀器講解系列，每年發(fā)布一次。中心報告刊載了有關(guān)儀器分析的最新綜述以及中心用戶的研究成果，講解系列刊載了由專業(yè)工程師或者中心技術(shù)人員介紹的儀器使用方法和數(shù)據(jù)解析。該中心為了更好地服務(wù)用戶，自2014年開始聯(lián)合儀器工程師定期舉辦研討會（seminar/ workshop），加深用戶之間的技術(shù)交流，內(nèi)容有儀器的基本原理講解、如何準備和制作實驗樣品及儀器的宣傳等。另外，在2個分部都設(shè)有專門圖書館，有日文和英文的分析儀器書籍可供借閱。

1.1.2 中央分析中心儀器介紹

中央分析中心根據(jù)放置地點和儀器功能制作了收費金額、聯(lián)系人的信息表，可以從官方網(wǎng)站下載。按照使用功能不同，該中心的部分精密儀器有：

細微結(jié)構(gòu)表面觀察和表面分析類儀器有SEM掃描電子顯微鏡、TEM透射電子顯微鏡、SPM掃描探針顯微鏡、3D測量激光顯微鏡等；

構(gòu)造分析類儀器有X射線衍射儀、傅里葉變換紅外分光光度計、紫外可見近紅外分光光度計、近紅外熒光光譜儀、激光拉曼光譜儀及核磁共振、固相高分辨核磁共振、ESR電子自旋共振（順磁）波譜儀，LCMS-IT-TOF離子阱-飛行時間液質(zhì)聯(lián)用儀、基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜儀等；

元素分析類儀器有XRF能量色散型X射線熒光分析裝置、X射線熒光光譜儀、LA-ICPMS激光燒蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、ICP-AES電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀、原子吸收分光光度計等；

物理性質(zhì)測定儀器類有DSC高靈敏度差示掃描量熱儀、熱重差熱同步熱分析儀等。

1.1.3 中央分析中心收費制度和預(yù)約系統(tǒng)

中心儀器預(yù)約鏈接地址為http://bunsekkyu shu- u.ac.jp/facmngpro/index.cgi。學生入學、教師或研究員入職后會獲得以學校名結(jié)尾的郵箱，此郵箱作為使用者的用戶名并輸入其密碼。網(wǎng)站上會顯示該儀器24 h內(nèi)在哪個時間段已被其他人預(yù)約，同時也可以查閱以往預(yù)約使用記錄，合理安排實驗時間，避開儀器使用高峰。

中心根據(jù)使用地點、經(jīng)費來源、校內(nèi)外使用者的區(qū)別繪制了5個類別的申請書，必填內(nèi)容包括用戶姓名、身份、印章、所屬單位、電話、郵箱、研究課題名稱、樣品名稱、樣品性質(zhì)、樣品數(shù)量、使用時間、使用儀器名稱、測試條件、支付經(jīng)費類別、經(jīng)費賬號，在申請書末尾，儀器負責人需要蓋章確認以上信息準確。

儀器使用完畢須帶走個人實驗用品、清理實驗室衛(wèi)生、垃圾分類投放[6]、依據(jù)不同化學成分將廢液分類回收[7]、填寫使用記錄，并且將申請書放在指定地點。如果委托測試，填寫測試報告郵寄地址，標明樣品是否需要返還。委托測試費價格以樣品個數(shù)為單價計算，通常是自行測試金額的5~10倍。一部分儀器在17點下班后需要申請方可使用，其余儀器24 h使用。

1.2 北海道大學醫(yī)齒學部中央研究部門

1.2.1 中央研究部門概況

北海道大學醫(yī)齒學部位于札幌校區(qū)，考慮到交叉學科之間精密貴重儀器的疊加使用，于2004年設(shè)立中央研究部門作為大型儀器的共享場所[8]。綜合研究棟地上九層地下一層，中央研究部門在B1、1和6層，由4個研究室（分子生物學研究室、細胞生物學研究室、超微細形態(tài)學研究室、腦機能分析研究室）共同提供一些精密儀器而組建。該部門面向醫(yī)、齒學部以及其他專業(yè)師生或機構(gòu)進行精密儀器的有償使用以及實驗臺、培養(yǎng)室、低溫室、低溫冰箱、儀器放置空間租賃服務(wù)。中央研究部門有2名教職員、2名技術(shù)職員。

1.2.2 中央研究部門儀器介紹

分子生物學研究室主要是進行遺傳分析，儀器有MiSeq (illumina)測序系統(tǒng)、Genomics Workbench (CLC bio)數(shù)據(jù)分析軟件、基因分析儀、實時熒光定量PCR、生物分析儀自動化電泳系統(tǒng)、電轉(zhuǎn)染儀、多功能細胞電穿孔儀、TOF-MS蛋白質(zhì)組分析系統(tǒng)、化學發(fā)光成像分析儀、多功能檢測平臺、冷凍干燥機、離心機。

細胞生物學教研室主要進行細胞形態(tài)、組織學分析，儀器有掃描熒光顯微鏡、實時無標記細胞分析儀、FACS流式細胞儀等。

超微細形態(tài)學研究室主要觀察超微小形態(tài)及進行免疫組織學分析，儀器有透射電鏡、掃描電鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、時間分辨熒光顯微鏡、在線生物成像分析儀、熒光成像分析系統(tǒng)、圖像分析系統(tǒng)MCID、恒溫冷凍切片機、臨界點干燥儀等。

腦機能分析研究室主要進行腦功能的研究和分析，有核磁共振分析儀fMRI、腦磁圖MEG等。

1.2.3 中央分析中心收費制度和預(yù)約系統(tǒng)

使用者以研究室、課題組、機構(gòu)為單位每年向中央研究部門提出使用申請。醫(yī)齒學部研究室申請費8萬日元/年，其他外部研究室等申請費12萬日元/年，申請后才具有使用資格。中央研究部門儀器預(yù)約鏈接地址為https://core-research-facil ities.med-hokudai.jp/ yoyaku.html。在預(yù)約界面選擇日期、時間段、使用儀器、用戶名、所屬部門、內(nèi)線電話即可。不同儀器有專門的使用記錄，使用記錄上寫有該儀器收費標準，需要填寫的內(nèi)容包括用戶姓名、所屬部門、部門負責人、經(jīng)費出處、使用儀器。以醫(yī)齒學部內(nèi)部定價的1.5倍作為其他院系的收費標準，腦機能分析研究室有額外攝影技術(shù)指導(dǎo)費。

1.3 東北大學藥學部中央機器室

1.3.1 中央機器室基本概況

日本東北大學藥學部位于仙臺青葉山校區(qū)，藥學部共有ABCD 4棟[9]，中央機器室在A棟一樓，有1名專職技術(shù)人員、2名教師，負責儀器的定期保養(yǎng)，聯(lián)絡(luò)工程師進行定期檢修、承接委托測試服務(wù)，機器室主任由分析化學研究室教授兼任。中央機器室僅面向藥學部師生開放使用，不面向其他院系開放。

1.3.2 中央機器室儀器介紹

中央機器室與九州大學理工學部和北海道醫(yī)齒學部相比規(guī)模較小，儀器種類15種，40余臺，分為5個類別的儀器室。

核磁共振室有核磁共振譜儀300 MHz、400 MHz、500 MHz 、600 MHz；質(zhì)譜室有JEOL質(zhì)譜儀DX303、JMS-700、JMS-T100GC；元素分析室有CHN元素分析儀；拉曼測定室有時間分辨拉曼光譜儀；生物分子解析室有自動細胞分析儀、瞬間多通道測光系統(tǒng)、超速離心機、微量超速離心機、多肽合成儀、鈣分析儀、核酸蛋白質(zhì)層析分離儀、核酸蛋白質(zhì)精制系統(tǒng)、核酸抽出器、圓二色譜儀、掃描電子顯微鏡、DNA測序儀、DNA合成儀、蛋白質(zhì)測序儀。

1.3.3 中央機器室收費制度和預(yù)約系統(tǒng)

中央機器室儀器預(yù)約網(wǎng)站僅限在校園內(nèi)登錄。用戶組是以研究室為單位，新進入研究室的學生需要教師在技術(shù)人員處錄入其信息。技術(shù)人員核對儀器使用記錄，以月為單位結(jié)算儀器測試費。因為中央機器室僅面向藥學部內(nèi)部人員，收費標準不對外公開。

2 與國內(nèi)高校大型儀器中心的對比及啟示

通過對日本3所國立大學大型儀器中心的實際使用、日常觀察和深入調(diào)研，發(fā)現(xiàn)我國高校在硬件條件和人員配備方面略高于日本國立大學儀器中心，但在共享信息平臺系統(tǒng)、管理制度、維護維修、學術(shù)活動等方面存在明顯差距。

2.1 搭建共享信息平臺，構(gòu)建人性化服務(wù)

目前我國很多高校的儀器中心并沒有建立儀器共享信息平臺[10]。信息平臺主要包括儀器預(yù)約、儀器檢索、故障信息公告、專業(yè)技術(shù)人員聯(lián)絡(luò)方式、學術(shù)信息等，甚至可以開發(fā)與其他高校的儀器中心接入的軟件系統(tǒng)。開發(fā)軟件共享信息平臺，便于用戶全面了解儀器中心，合理安排測試時間，增加儀器使用率，構(gòu)建人性化服務(wù)[11]。

2.2 落實儀器中心管理制度，制定懲處措施

我國高校大型儀器中心陸續(xù)出臺適用于本中心的規(guī)章制度，但在遵守制度方面仍舊需要加強[12]，諸如測試后不帶走廢物或廢液、忘記填寫使用記錄、沒有按照預(yù)約時間使用儀器、儀器故障不及時反饋、私自拷貝數(shù)據(jù)等。由于儀器中心管理人員有限，此類行為給工作人員以及其他用戶帶來諸多不便，管理者應(yīng)該制定懲處措施[13]，嚴格執(zhí)行中心管理制度。

2.3 購買設(shè)備維修保險，培養(yǎng)自主維修技能

儀器中心作為多學科有償使用的場所，將測試費用的一部分作為儀器維修基金，但有時基金不能負擔精密儀器的高額維修費用[14]，可為昂貴易壞儀器購買定期保養(yǎng)和維修保險，如同車險一樣規(guī)避用戶無法承受的損壞風險。當儀器公司工程師上門保養(yǎng)、維修時，專業(yè)技術(shù)人員可以組織師生與工程師多交流學習，培養(yǎng)師生動手能力，更加了解儀器的性能。

2.4 開展學術(shù)交流活動，提升儀器測試水平

儀器中心承載著高校的科研任務(wù)，但是目前由儀器中心專業(yè)技術(shù)人員作為第一作者或者通信作者發(fā)表的高水平論文數(shù)量有限。建議將測試費的一部分作為邀請費和差旅費，定期邀請技術(shù)專家進行技術(shù)交流或講座，同時參加學術(shù)交流活動，掌握最前沿的分析測試技術(shù)。

3 結(jié)語

通過對3所日本國立大學大型儀器中心的介紹，發(fā)現(xiàn)我國高校大型儀器中心在硬件設(shè)施上投入增加，但從管理模式到軟件系統(tǒng)等諸多方面均有待改善。借鑒國外不同的管理理念，改進管理，切實做到儀器中心可以充分服務(wù)高校、回報社會。

致謝 感謝北海道大學醫(yī)學部皮膚科助理教授鄭淼博士、九州大學工學部化學工學科生體界面工學分野劉一達博士后給予的幫助。

[1] 孫志傳.初探大型儀器平臺的管理共享[J]. 實驗室研究與探索，2016, 35(10): 121.

[2] 王艷，孟勤，張沐新. 大型儀器設(shè)備區(qū)域共享平臺建設(shè)探究[J].實驗室研究與探索，2016, 35(6): 266–268.

[3] 趙月琴，雷群芳，雷建蘭，等.國外高校大型儀器技術(shù)隊伍的調(diào)研及啟示[J].實驗技術(shù)與管理，2016, 33(8): 254–257.

[4] 童星，徐加英. 廣島大學實驗室運行與安全管理經(jīng)驗及啟示[J]. 實驗室研究與探索，2015, 34(5): 282–288.

[5] 九州大學中央分析センター[EB/OL]. [2019-05-08]. http: //bunseki.kyushu-u.ac.jp/bunseki/.

[6] 彭實，沈立娜，吳良莉. 日本高校化學廢液管理及啟示[J].實驗技術(shù)與管理，2009, 26(6): 165–167.

[7] 張志強. 日本高校實驗室安全與環(huán)境保護考察及啟示[J].實驗技術(shù)與管理，2010, 27(7): 164–166.

[8] 醫(yī)歯學総合研究棟中央研究部門[EB/OL]. [2019-05-08]. https: //core-research-facilities.med-hokudai.jp/.

[9] 東北大學大學院薬學研究科中央機器室[EB/OL]. [2019-05-08]. http: //www.pharm.tohoku.ac.jp/facility/cyuou.shtml.

[10] 肖李鵬，湯光平. 國內(nèi)外大型科學儀器設(shè)備開放共享分析及對策[J].實驗室研究與探索，2016, 35(4): 275–278.

[11] 丁小麗，郭玲，劉陶，等. 美國高校大型設(shè)備共享管理方式及啟示[J].實驗室研究與探索，2017, 36(1): 234–237.

[12] 藍蔚青，謝晶，陳江華，等.日本高校實驗室建設(shè)與管理工作啟示[J].實驗室研究與探索，2017, 36(8): 255–258.

[13] 劉寧，郭爽，徐召，等. 國家重點實驗室大型儀器設(shè)備平臺建設(shè)與管理[J].實驗技術(shù)與管理，2017, 34(4): 265–267.

[14] 程敬麗，樓建晴. 美國大學大型儀器設(shè)備共享的管理與啟示[J].實驗室研究與探索，2013, 32(2): 168–170.

Enlightenment from construction and management of large-scale instrument centers in Japanese national universities

ZHANG Linnan1, CUI Yan2, LIU Hanbing3, ZHANG Hui4

(1. School of Pharmaceutical Engineering, Shenyang Pharmaceutical University, Benxi 117004, China; 2. Department of Pharmacy, Shenyang Emergency Center, Shenyang 110006, China; 3. Department of Instruments, Shenyang Thoracic Hospital, Shenyang 110044, China; 4. Library, Shenyang Pharmaceutical University, Benxi 117004, China)

Through the field survey of large-scale instrument centers of different specialties in Kyushu University, Hokkaido University and Tohoku University in Japan, this paper introduces the sharing management mode of instrument centers in three universities from the aspects of construction layout, instrument types, reservation and charging system. Based on the current situation of instrument sharing in colleges and universities in China, suggestions are put forward for building a sharing information platform, implementing the management system of an instrument center, purchasing equipment maintenance insurance and carrying out academic exchange activities.

Japanese national universities; large-scale instrument center; construction and management

G482

A

1002-4956(2019)11-0258-04

10.16791/j.cnki.sjg.2019.11.063

的信息表，可以從官方網(wǎng)站下載。按照使用功能不同，該中心的部分精密儀器有：

2019-05-08

張林楠（1989—）女，遼寧沈陽，碩士，助理實驗師，制藥工程學院公共儀器中心負責人，主要從事實驗室建設(shè)與管理研究。E-mail: zhanglinnan@syphu.edu.cn