醫(yī)學(xué)院校通用型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式探索

何素麗，王雪菲，王硯迪，余 也

（北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部 基建工程處，北京 100191）

隨著科技的發(fā)展、實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)備和技術(shù)手段的進(jìn)步、專(zhuān)業(yè)人才的流動(dòng)以及研究課題的更新，實(shí)驗(yàn)室通用和共享已成為高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理的新方向、新趨勢(shì)?？焖俚膶W(xué)科發(fā)展使得研究方向及科研課題也在以前所未有的速度發(fā)展更迭，相應(yīng)支撐學(xué)科發(fā)展的軟硬件設(shè)施的更新周期也在不斷縮短，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也提出了更高的要求。因此，如何建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)空間共享、適應(yīng)課題更新、滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)驗(yàn)室，是高?；ü芾砣藛T面臨的新課題[1-3]。

本文從醫(yī)學(xué)院校基建管理人員的角度出發(fā)，分析當(dāng)前醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式的現(xiàn)狀和瓶頸，結(jié)合醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)實(shí)踐及相關(guān)調(diào)研情況，探索通用型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)模式、空間規(guī)劃、規(guī)范管理等方面內(nèi)容，希望提出兼具創(chuàng)新性和可行性的建設(shè)理念和思路。

1 醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 實(shí)驗(yàn)室類(lèi)型分析

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)綜合醫(yī)學(xué)院校科研方向和實(shí)驗(yàn)類(lèi)型的調(diào)研，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室工藝需求的共性特征，可將醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)室大致分為研究類(lèi)實(shí)驗(yàn)室、生物類(lèi)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)室和公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)4 大類(lèi)。研究類(lèi)實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行流行病學(xué)、營(yíng)養(yǎng)與保健、衛(wèi)生政策研究等公共及預(yù)防醫(yī)學(xué)相關(guān)的研究實(shí)驗(yàn)，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)為通風(fēng)要求小，大功率實(shí)驗(yàn)設(shè)備較少；生物類(lèi)實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行微生物、免疫、生理、病理等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究實(shí)驗(yàn)，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)要求和用電量均高于研究類(lèi)實(shí)驗(yàn)室，通常有較嚴(yán)格的生物安全等級(jí)要求；化學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行藥物化學(xué)、藥物分析、合成化學(xué)等藥學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)，在幾類(lèi)實(shí)驗(yàn)室中通風(fēng)需求和用電量最高，同時(shí)有較高的安全防護(hù)要求；公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通常指公共的動(dòng)物飼養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、大型儀器設(shè)備共享平臺(tái)等，集約利用有限的實(shí)驗(yàn)資源，避免重復(fù)建設(shè)，提高資源使用效益。

1.2 實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)建設(shè)模式及特點(diǎn)

目前大部分醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式，通常都是在有明確使用人的前提下，由使用人提出實(shí)驗(yàn)工藝和空間布局的需求，再由基建管理部門(mén)委托專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)院，按照使用人提出的明確需求進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)，建設(shè)完成后整體交付。常規(guī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式的優(yōu)點(diǎn)是需求明確、具體，項(xiàng)目交付時(shí)與使用人的個(gè)性化需求有較高的符合度，在一段時(shí)期內(nèi)能夠較好地滿(mǎn)足課題研究的需要。但同時(shí)也存在一些問(wèn)題：（1）由于每個(gè)實(shí)驗(yàn)室由一位學(xué)術(shù)帶頭人及其團(tuán)隊(duì)使用，基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和實(shí)驗(yàn)工藝功能都是按照科研工作的需求配置，麻雀雖小，五臟俱全，因此會(huì)因資源重復(fù)配置造成一定程度的浪費(fèi)；（2）實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)領(lǐng)頭人提出裝修改造要求時(shí)往往僅從自身需要出發(fā)，不會(huì)考慮樓宇總體功能分布合理性，因此可能對(duì)樓宇整體布局產(chǎn)生不利影響，同時(shí)降低整體實(shí)驗(yàn)空間的開(kāi)放性和利用率；（3）絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法適應(yīng)新的研究方向和科研課題，不具備后期調(diào)整的靈活度，隨著課題或使用人的變更往往造成大規(guī)模的頻繁拆改[4-6]。

2 醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的發(fā)展模式

黨的十九大報(bào)告中指出：“發(fā)展必須是科學(xué)發(fā)展，必須堅(jiān)定不移貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念”。結(jié)合醫(yī)學(xué)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和需求，建設(shè)開(kāi)放、共享型的醫(yī)學(xué)通用型實(shí)驗(yàn)室的思路與這一理念精準(zhǔn)契合，已成為醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 醫(yī)學(xué)通用型實(shí)驗(yàn)室體系

通用型實(shí)驗(yàn)室的研究和建設(shè)，為高?；ü芾砣藛T提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的新思路。

通用型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是由基建工程作為基礎(chǔ)性支撐，實(shí)驗(yàn)室工藝工程完成功能化，然后通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，最終建成具有完整生命周期的綜合性實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。醫(yī)學(xué)院校的通用型實(shí)驗(yàn)室作為綜合性實(shí)驗(yàn)體系，其通用型實(shí)驗(yàn)室體系如圖1 所示，不僅包括分類(lèi)分級(jí)共享型實(shí)驗(yàn)空間（如研究類(lèi)、生物類(lèi)、化學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)室）、特殊工藝空間（如潔凈間、冷庫(kù)、生物安全實(shí)驗(yàn)室），也必須包括公共服務(wù)平臺(tái)支撐（如動(dòng)物房、儀器中心、管理服務(wù)平臺(tái)）以及學(xué)術(shù)交流空間（如研討室、報(bào)告廳），才能實(shí)現(xiàn)真正意義上空間及設(shè)施的通用、開(kāi)放和共享。因此，相較于一般的定制化實(shí)驗(yàn)室，通用型實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)在于能夠滿(mǎn)足大部分相近類(lèi)型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)工藝需求，能夠?qū)τ邢薜膶?shí)驗(yàn)資源進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、合理調(diào)配，實(shí)現(xiàn)空間的共享和資源的集約使用，同時(shí)具備后期調(diào)整的靈活性。

圖1 通用型實(shí)驗(yàn)室體系示意圖

2.2 通用型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)路徑探索

通過(guò)對(duì)通用型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的思考和探索，筆者認(rèn)為要建成滿(mǎn)足通用性、適用性、可持續(xù)性的通用型實(shí)驗(yàn)室，關(guān)鍵在于可行適用的建設(shè)方案、靈活可塑的空間布局、合理適度的資源配置、先進(jìn)高效的施工組織。醫(yī)學(xué)院校的基本建設(shè)管理人員，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)階段切實(shí)把握好這4 個(gè)關(guān)鍵要素。

2.2.1 可行適用的建設(shè)方案

制定可行、適用的建設(shè)方案對(duì)于通用型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)至關(guān)重要。建設(shè)方案的制定不再是依據(jù)某個(gè)具體使用人的特定使用需求，而是要結(jié)合學(xué)校、院系的實(shí)際情況，充分考慮專(zhuān)業(yè)設(shè)置、學(xué)科發(fā)展、科研方向、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型，以及經(jīng)費(fèi)落實(shí)情況、配套基礎(chǔ)設(shè)施條件等要素，科學(xué)、系統(tǒng)地進(jìn)行分析[1]。針對(duì)不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室，要認(rèn)真調(diào)查研究，對(duì)制約實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展的各種因素和條件進(jìn)行全面分析、系統(tǒng)考慮和科學(xué)論證，制定好建設(shè)步驟，規(guī)劃好建設(shè)路徑，才能夠精準(zhǔn)對(duì)接不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需求。特別是在沒(méi)有特定使用需求的情況下，更需要進(jìn)行系統(tǒng)充分的調(diào)研，組織專(zhuān)家咨詢(xún)論證，在明確建設(shè)規(guī)范依據(jù)的前提下，對(duì)照參考同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，明確工藝設(shè)計(jì)，確定建設(shè)方案[7]。

2.2.2 靈活可塑的空間布局

功能空間布局的確定是通用型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的源頭問(wèn)題，空間的通用性應(yīng)當(dāng)充分考慮實(shí)驗(yàn)工藝各類(lèi)規(guī)范的要求，設(shè)定合理的開(kāi)間、進(jìn)深、層高模數(shù)，形成標(biāo)準(zhǔn)的柱網(wǎng)、開(kāi)放的布局，建設(shè)靈活多變、易于組合的柔性實(shí)驗(yàn)空間，較大幅度地提高空間的使用壽命，提高利用率，減少后期實(shí)驗(yàn)室的改造投資。眾所周知，大進(jìn)深以及靈活的水、電、通風(fēng)等資源條件，對(duì)于今后空間的靈活轉(zhuǎn)換非常有利。同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與無(wú)吊頂?shù)脑O(shè)計(jì)配合，不僅更符合現(xiàn)代建筑的美學(xué)要求，為科研人員提供一個(gè)良好、舒適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，也能進(jìn)一步提升空間的靈活性，便于基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和實(shí)驗(yàn)空間的調(diào)整改造，實(shí)現(xiàn)通用型實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)性發(fā)展[8-10]。

此外，通用型實(shí)驗(yàn)室還需要努力創(chuàng)建平面布局相對(duì)完整、面積配比更加科學(xué)合理的空間系統(tǒng)，因此必須充分考慮實(shí)驗(yàn)空間與特殊功能房（輔助用房）、辦公研討區(qū)以及其他公共區(qū)域之間的空間布局關(guān)系。就常規(guī)實(shí)驗(yàn)室而言，一般建議實(shí)驗(yàn)空間占30%～69%，特殊功能房占5%～31%，行政生活用房占10%～29%，其他公共區(qū)域占5%～18%。近期，筆者就國(guó)內(nèi)同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)室建筑平面布局的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，其中辦公用房與實(shí)驗(yàn)用房普遍采用的配比為約4 : 6，具有較高的適用度。同時(shí)，在平面布置上，辦公區(qū)域與實(shí)驗(yàn)區(qū)域應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，減少互相干擾，在辦公區(qū)域需設(shè)置專(zhuān)門(mén)的交流研討空間，方便科研人員之間的交流，也促進(jìn)交叉學(xué)科發(fā)展。

2.2.3 合理適度的資源配置

醫(yī)學(xué)院校的生物、化學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)室、動(dòng)物房以及儀器設(shè)備平臺(tái)等的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于實(shí)驗(yàn)的通風(fēng)、溫濕度、凈化、安全、環(huán)保等一系列實(shí)驗(yàn)工藝流程的特殊要求，且實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通常配有大量的高精度、大功率、大體量的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，因此在醫(yī)學(xué)院校通用型實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及建設(shè)過(guò)程中，如何在總體資源有限的情況下，合理、適度地配置通風(fēng)量、用電負(fù)荷、樓層荷載等資源條件也是建設(shè)的核心及難點(diǎn)，同時(shí)也決定了實(shí)驗(yàn)室建成后的通用性、適用性和可持續(xù)性。

對(duì)于老校區(qū)的科研樓建設(shè)而言，資源供給受到較大局限，因此合理地進(jìn)行資源配置就更加重要。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)相近類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)研，就三類(lèi)通用型實(shí)驗(yàn)室關(guān)于送排風(fēng)、電力供應(yīng)以及樓層荷載的需求進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，醫(yī)學(xué)院校通用型實(shí)驗(yàn)室分級(jí)分類(lèi)資源配置調(diào)研數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。對(duì)照不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)室的資源需求，結(jié)合樓宇的總資源條件，對(duì)樓層功能進(jìn)行合理布局，并對(duì)各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)、用電、荷載等資源進(jìn)行分級(jí)配置和建設(shè)，盡可能滿(mǎn)足絕大多數(shù)同類(lèi)實(shí)驗(yàn)當(dāng)前的需求和未來(lái)的發(fā)展[10-11]。

表1 醫(yī)學(xué)院校通用型實(shí)驗(yàn)室分級(jí)分類(lèi)資源配置調(diào)研數(shù)據(jù)

2.2.4 先進(jìn)高效的施工組織

先進(jìn)、高效的施工組織也是決定通用型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成敗的關(guān)鍵要素之一。為保證實(shí)驗(yàn)室建設(shè)能夠滿(mǎn)足工藝需求，可在進(jìn)行基礎(chǔ)空間建設(shè)之前或同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室空間內(nèi)部進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，然后按照“建設(shè)共性、預(yù)留個(gè)性”的原則，在基礎(chǔ)建設(shè)階段對(duì)有特殊工藝要求的空間和資源條件進(jìn)行預(yù)留。即在基礎(chǔ)建設(shè)階段完成實(shí)驗(yàn)室空間、結(jié)構(gòu)、資源配給的分區(qū)域、分級(jí)別建設(shè)和預(yù)留，同時(shí)完成實(shí)驗(yàn)室功能性系統(tǒng)（如供氣系統(tǒng)等）的設(shè)置以及特殊設(shè)備的提前吊裝等。在工藝建設(shè)階段，則可以采用后期靈活度較高的機(jī)電安裝方式（例如綜合吊架、無(wú)吊頂?shù)龋﹣?lái)完成實(shí)驗(yàn)室末端的功能化實(shí)現(xiàn)。并且，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況，或根據(jù)實(shí)驗(yàn)室交付使用的具體安排，可將實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)支撐空間的建設(shè)與工藝工程建設(shè)同期、交叉或先后進(jìn)行，基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)施工組織關(guān)系見(jiàn)圖2，基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)實(shí)施要點(diǎn)見(jiàn)表2。

圖2 基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)施工組織關(guān)系

表2 基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)實(shí)施要點(diǎn)

對(duì)于實(shí)驗(yàn)空間的工藝建設(shè)，可以考慮采用裝配式機(jī)電施工方式，實(shí)現(xiàn)模塊預(yù)制、場(chǎng)內(nèi)組裝、精確定位和整體提升，不僅能夠縮短施工周期，也能夠減少施工過(guò)程中的噪音和粉塵，可大大減少對(duì)樓內(nèi)其他實(shí)驗(yàn)空間的影響，也有利于實(shí)驗(yàn)室的分期、分階段交付使用，并且在后期需要調(diào)整時(shí)能夠縮短實(shí)施周期，減少施工影響，確保新課題的及時(shí)順利開(kāi)展[5,12]。

3 專(zhuān)業(yè)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室管理模式

醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)室管理應(yīng)當(dāng)遵循專(zhuān)業(yè)、安全、可持續(xù)的原則。特別是對(duì)于通用型實(shí)驗(yàn)室而言，應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式，組建由服務(wù)優(yōu)質(zhì)的物業(yè)管理人員及專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員構(gòu)成的管理團(tuán)隊(duì)，建立靈活、便捷的預(yù)約使用管理機(jī)制和配套的制度體系，保障實(shí)驗(yàn)室的安全、高效運(yùn)行。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)和云技術(shù)，實(shí)時(shí)記錄和控制實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行狀態(tài)和各項(xiàng)數(shù)據(jù)。這不僅能為管理人員提供便利、高效的管理工具，也能對(duì)能源消耗、使用情況進(jìn)行分析，為實(shí)驗(yàn)室的持續(xù)發(fā)展提供有效的技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合工作中的實(shí)踐和調(diào)研情況，本文對(duì)醫(yī)學(xué)院校通用型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式進(jìn)行了探索和思考。通用型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一個(gè)綜合性強(qiáng)且復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從建筑主體建設(shè)階段就融入通用型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)思路和理念，為后期的工藝需求提供條件。同時(shí)，項(xiàng)目實(shí)施不僅需要合理的設(shè)計(jì)與高效的施工組織，同時(shí)也需要學(xué)?；ü芾聿块T(mén)與科研部門(mén)的密切配合，以使得通用型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)切實(shí)滿(mǎn)足先進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。

總之，現(xiàn)今社會(huì)“誰(shuí)擁有了一流創(chuàng)新人才、擁有了一流科學(xué)家，誰(shuí)就能在科技創(chuàng)新中占據(jù)優(yōu)勢(shì)”，而建筑是承載人才與科研工作的重要基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)院校通用型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)將為醫(yī)學(xué)創(chuàng)新人才和科學(xué)家們提供了更加靈活、高效、共享的空間保證和基礎(chǔ)支撐，為未來(lái)醫(yī)學(xué)發(fā)展、科技創(chuàng)新、交叉學(xué)科建設(shè)以及引領(lǐng)性醫(yī)學(xué)研究工作創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的共享平臺(tái)。