实验室开放基金在公共分析测试平台运行中的作用

李广艳

摘 要：大型仪器设备资源的开放共享是国家、社会和高校的共同需要，而满足这种需要不仅要有制度保障、测试人员的优质服务、专业人员的技术分析，更要有资金的大力支持。该文通过介绍清华大学化学系分析中心在实验室开放基金的支持及推动下，树立开放共享理念，加强技术队伍建设，制订激励机制，经过26年的不断改进，发展成为服务于校内外的大型公共分析测试平台的历程，说明清华大学设立的实验室开放基金在搭建公共分析测试平台，确保大型仪器资源开放共享的正常运行及可持续性方面，起到了积极的推动作用。

关键词：实验室开放基金 公共分析测试 平台运行 大型仪器设备

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（a）-0007-03

大型仪器设备是衡量高校实验室装备条件的重要标志，同时也是高校教学科研实力的象征[1]。清华大学作为一所综合性大学，不仅承担着培养高级人才、提升国家科技实力和科研水平的重任，还承载着为社会提供优质服务的任务。因此，大型仪器设备在学校人才培养，学科建设，科学研究和社会服务中起着举足轻重的作用。经过多年的积累，并在世行贷款、985工程、211工程的大力支持下，截止2011年5月底，学校拥有10万元以上在教学、科研中使用的仪器设备达到4476台件，价值超过19亿元[2]。仪器分布在不同院系的实验室内，承担着日常的教学及科研任务。

分析中心作为校级公共分析测试服务平台，自1984年世行贷款增添了一批精密贵重仪器至今，已经发展成为拥有大型仪器设备80余台，价值将近6000万元的公共分析测试平台。分析中心的发展离不开实验室开放基金的大力支持。

1 实验室开放基金的设立与运作模式

1.1 实验室开放基金的设立

设立实验室开放基金的目的是“充分发挥大型仪器设备的作用，实现资源共享，促进校内跨系、跨学科的科研教学工作，加强学术交流”[3]。1984年经过世行贷款，学校为分析中心和材料中心两个实验室增添了部分大型仪器设备，加大了其对学校各院系教学及科研项目的服务能力。然而，大型仪器设备对运行环境条件要求及其自身运行费用较高，当时教师申请到的项目经费有限，因此不能确保仪器设备的正常运行。针对这种情况，1986年清华大学设立了分析基金和维修基金，分析基金用来部分支持教师申请到的教学、科研项目的测试费用，维修基金用于仪器设备本身的维护保养、功能开发等方面的费用。这两项基金后来合并为“实验室开放基金。”开放基金设立之初的一年多时间里，全校有21个系的377个项目使用了20万元开放基金的资助。

1.2 设立实验室开放基金的必要性

衡量一个国家科技发展水平和潜力的重要标志是对大型科学仪器设备的应用水平。同时，大型仪器设备共享程度体现一个国家的科技管理水平，其使用质量则反映一个国家的科研水平和技术创新能力[4]。据有关部门统计，我国大型科研设备使用率只有25%，而发达国家科研设备利用率达到170%[5]。大型仪器设备的良好运行需要一定的条件保障，经济方面包括：日常的运行费（水、电、试剂等），测试人员劳务费（工资、奖励金等），维护保养费，维修费，功能开发费等；技术方面包括：专业性强的高级实验人员，熟悉设备结构的日常维护保养人员；制度方面包括：科学合理使用开放仪器设备的登记制度，费用收取制度，测试时间要求等。通过分析可知，实验室开放基金作为经济支撑对大型仪器设备的正常运转起着决定性的作用。

在经济学里，有一种测算项目运行成本与收益盈亏平衡的分析方法叫盈亏平衡法，平衡点叫盈亏平衡点。当运行项目的收益低于公共测试服务平台的日常运行成本时，平台则处于亏损状态，反之则盈利[6]。而实验室开放基金作为一个砝码，增加了运行项目的收益，从而确保了大型仪器设备的日常运转，实现了大型仪器设备的开放共享，用有限的科学资源为学校的教学、科研提供了很好的分析测试服务。与此同时，在分析测试的操作过程中，提高了操作人员对高精度，贵重仪器的使用能力和操控能力。实验室开放基金设立后，还建立了一系列的配套制度，特别是针对分析测试人员的工资待遇及职称评定给出了明确规定，大大激发了分析测试人员的工作热情。

1.3 实验室开放基金的运作模式

实验室开放基金设立后，每年定期由实验室与设备处发放“实验室开放基金使用手册”，教学及科研课题或项目负责人根据需要，申请开放的仪器设备，收到申请后，实验室与设备处组织专家对申请进行受理和评审，审批后，通知申请人，统一拨款资助申请人。定期对申请人的使用情况进行考核，及时总结，适时调整，确保共享平台上的开放仪器设备的先进性和通用性。这种模式保障了分析中心作为平台的测试任务数量及质量，为分析中心后期发展奠定了经济基础和制度保证。

2 实验室开放基金在分析中心测试平台中的作用

2.1 开放基金支持前分析中心的状况

实验室开放基金设立之前，分析中心实验室拥有十几台开放仪器设备，除几台六七十年代购置的以外，大部分是80年代初购置的新仪器，日常为全校师生提供测试服务。但由于测试收入不足，很难维持中心的正常运行，虽然仪器较新，暂不需要更换零配件等费用支出，但仪器设备的日常运行及维修费用却无从积累。尽管世行贷款购置的设备功能比较强大，测试范围比较广泛，但没有开放基金的资助，供需双方很难使开放仪器设备平台共享。设备搁置，浪费资源现象很难避免。

2.2 设立开放基金，实现大型仪器设备共享

（1）实验室开放基金的及时设立，弥补了分析中心的亏损状态。制订的配套制度，可提高开放仪器设备的使用率，增加开放仪器设备的测试收入，积累维修资金[7]。对测试人员的奖励提成及职称评定等规定，调动了测试人员的积极性，激发了测试人员增强自身技术能力，提高自身业务水平的热情。由于实验室开放基金不仅资助开放仪器，也资助申请到教学及科研课题或项目的教师，因此，为高质量完成申请到的课题或项目，必然会增加分析测试任务，使开放仪器设备达到满负荷运转。

（2）为确保测试结果的精准，技术人员在注重提高自身业务水平的同时，加强了对开放仪器设备的日常维护和保养[8]。测试任务的不断增多，保障了分析中心开放仪器设备的正常运行。经过多年的积累，测试收入不仅确保了开放仪器设备的维修需要，还积累了一笔经费，对现有仪器设备的升级换代或购置新的仪器设备进行了补贴。图1是分析中心自1987年至2012年开放仪器设备的新增和报废情况，反映出实验室开放基金设立后，由于分析测试收入的不断增多，积累了充足的维护保养资金。注重了仪器设备的日常维护保养，延长了仪器设备的使用寿命。26年间共计报废10万元以上仪器设备32台，其中10万～40万元以上仪器设备19台，2008年当年就报废了6台。26年间新增仪器设备96台，其中2005-2010年共购置10万～40万元以上仪器设备29台，2005年当年购置了11台。

2.3 公共分析测试服务平台形成

随着科学技术的迅速发展，学科间的相互联系和相互渗透越来越强，边缘学科和交叉学科不断产生[9]。教师申请课题或项目的领域及范围越来越广泛，课题或项目经费中测试经费所占比例越来越高，教师获批后，会根据需要提出大量分析测试任务，在这些任务中，有的属于交叉学科或边缘学科的科学研究，因此需要申请能提供多种测试手段的开放仪器设备。这就要求专享共用平台上开放仪器设备的种类越来越多，无论是通用性或是独特性开放仪器设备，在院系之间、学科之间、校际之间和行业之间最大程度的专享共用，成为名副其实的公共分析测试服务平台。既有利于学术交流，也有利于学科交叉融合，科研创新[10]。

3 公共分析测试平台对化学系教学与科研成果的支持

3.1 在学科建设中的作用

作为公共分析测试服务平台，分析中心属于校级测试平台，作为分析化学研究所，隶属于化学系。分析化学研究所是一个集教学、科研和对外测试服务为一体，以现代分析化学方法学研究和分析仪器研制为主要研究方向的一个研究群体。

（1）在化学系学科建设中，公共分析测试服务平台为分析化学的学科建设，起到了保障基础化学学科实验条件的作用。分析化学研究所的研究领域主要有：生命与药物分析化学、环境分析化学、表面与材料分析化学、光谱分析化学、电分析化学、化学发光及微流控芯分析。

（2）分析化学学科作为国家重点学科，为化学系及学校10余个院系开设了《分析化学》、《仪器分析》、《环境分析》、《化学分离》、《材料分析》、《波谱分析》、《分析化学前沿》等理论与实践课十余门，编写了多种教材，培养了一批批的本科生、研究生。国家能谱中心、北京—清华材料与生命科学研究与测试中心、教育部中医药现代化网上合作研究中心，以及国家纳米中心的协作实验室均设在本学科点。

（3）分析化学学科还建立了较完善的科研创新平台，仪器设备总价值超过6000万元，并与安捷伦、赛默飞世尔、日本电子、ULVAC-PHI、PE、P&G、贝克曼等多家公司成立了联合实验室并获得这些仪器公司包括大型仪器在内的资助。目前所拥有的大型仪器包括：飞行时间质谱仪、激光电离飞行时间质谱、等离子体质谱仪、气相色谱/质谱和液相色谱/质谱联用仪、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱、X射线单晶衍射仪、四圆衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、显微共焦拉曼光谱仪、300、600兆核磁共振波谱仪、等离子体发射光谱仪等。

3.2 在教学科研成果中的作用

（1）自1986年清华大学设立实验室开放基金到2012年，已经有26年了，虽然基金资助比例在不断变化，并逐渐减少了对开放仪器设备的课题及项目负责人的资助，但由于分析中心拥有一支专业性极强，由高级人才组成的实验技术队伍，注重平台建设，注重对开放仪器设备的精心维护和保养，因此，公共分析测试服务平台的运行是稳定的，科研成果产出总趋势是递增的。本学科点目前承担有国家973、863、科技攻关、自然科学基金重大、重点和面上项目以及省部委和地方项目等多项，还承担有国防与公安等各种重要研究项目，年经费1000多万元。此外，中心与美国、英国、德国、比利时、日本、香港、国际原子能机构等学术机构和相关专家有频繁和密切的合作并承担有多项国际合作项目。近五年来该所成员共计发表SCI收录论文300余篇，获得授权发明专利 30余项，获得国家科技进步奖2项，省部级科技奖励近10项。

（2）作为化学系里的一个机构，分析中心承担着化学系每年几千万科研项目的测试任务，不仅从价格上给予申请人员优惠，时间上、测试结果的分析与讨论中也给予了充分保证，图2是1997年到2012年化学系SCI论文数量及质量的统计。可以看出，为化学系教师完成的测试服务逐年增多，化学系的科研成果数量也随之增长。如SCI论文数量及质量出现了明显的提高，影响因子大于5的文章篇数逐年增加，2011年达到了132篇之多。授权发明专利也从1997年的0项发展到2012年的72项，增长速度惊人。

3.3 在创新人才培养及建设高水平平台中的作用

（1）开放基金作为大型分析测试平台建设和运行的主要实施手段，从申请、评估、审批到资助，整个过程需要学生、教师、技术人员及管理部门四方协调合作，共同完成。学生通过发现问题、提出问题，以及与他人共同合作解决问题的过程，段炼了自己的能力；教师得到了发现人才、培养人才的良好渠道。技术人员通过完成973、863等科研课题的测试任务，提高了自身的测试分析水平和技术开发能力。三者的良性互动与管理部门制订的具有可操作性的管理制度联合起来，为公共分析测试平台的高水平发展打开了空间。

（2）学生在实际操作大型仪器设备中，段炼了动手能力和实际工作能力，培养了对仪器开发的兴趣，开扩了视野，增强了对科学研究的认识，激发了创新思维[11]。许多学生积极参加学校每年度举办的《学生实验室建设贡献奖》活动，并多次获奖。自1989年第一届至2014年第二十四届，化学系研究生共获得一等奖6项、二等奖31项、三等奖68项。

（3）公共测试分析平台中的大型仪器设备在学校每年度的《大型仪器设备使用效益评价》中均在95分以上，其中有两个机组在《清华大学大型仪器设备使用效益评价奖》中获得示范机组一等奖。在开放基金的支持下，经过26年的软硬件建设，分析中心已发展成为清华大学公共测试分析平台，承担着国家重大仪器专项，973、863等国家重大科研任务。

4 几点建议

分析中心自成立以来，在教学、科研和人才培养中取得了显著成果，为了推进分析中心可持续发展，提出以下几点建议。

4、1 拓宽仪器设备资源

将校内教师经费购买的闲置设备和不常使用的设备托管给分析中心，做到物尽其用。继续实行开放仪器设备，资源共享的运行模式，积极鼓励院系内各科研、教学实验室开放自己购置的仪器设备，提高仪器的使用率，为将来的仪器维修储备维修基金，延长仪器设备的使用寿命。仪器可以放置在校级测试平台上，如：分析中心、材料中心等平台，有集中的测试地点，有专职技术人员从事样品测试、结果分析、日常维护等服务，统一管理，共享共用。也可以放置在各自的实验室内，由聘用的技术服务人员专门负责项目测试、结果分析以及仪器的维护保养和简单的维修工作。在满足实验室内正常科研项目分析测试需要的同时，充分发挥设备本身的能力，专享共用，提高设备使用效率。

4.2 提升公共服务水平

随着学校内各级平台的建立与发展，为教学与科研工作提供优质服务的同时，也加强了竞争，特别是与学校外一些测试机构的竞争愈加激烈，价格低、服务好的平台会受到学生及老师的青睐，而分析中心虽然作为校内平台，具有天时、地利、人和的得天独厚的条件，但仍然面临着不可避免的竞争。因此，分析中心应根据学科发展需要思考如何利用自己占有教学、科研资源的优势。

5 结语

自1986年清华大学设立实验室开放基金以来，分析中心作为校级公共分析测试服务平台，为全校师生的教学及科研工作提供了高质量、高水平的分析测试服务，同时，自身也得到了壮大和发展，具备了一定的科研及教学能力，为化学系的学科发展、科研实力的加强，做出了积极贡献。为开放仪器设备共享的服务理念，起到了推动作用和引导作用。面对未来的市场竞争，分析中心应在探索分析测试方法、发明分析测试技术方面下功夫，充分利用教育资源优势，树立加强人才培养的教育理念，借助公共分析测试服务平台，为教学、科研工作提供更好的服务。

参考文献

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