国家重点实验室大型仪器信息化管理实践

刘 飞， 李 翔， 庞 洁， 朱玉华

(南京大学 化学化工学院 a. 生命分析化学国家重点实验室； b. 中级化学实验室， 江苏 南京 210093)



国家重点实验室大型仪器信息化管理实践

刘 飞a， 李 翔b， 庞 洁a， 朱玉华a

(南京大学 化学化工学院 a. 生命分析化学国家重点实验室； b. 中级化学实验室， 江苏 南京 210093)

随着计算机网络技术的不断发展，大型仪器的信息化管理成为了重点实验室管理的重要研究课题。南京大学化学化工学院建立了比较完善的大型仪器信息化管理系统，针对该系统的架构层次、主要功能、及使用后所取得的成效等三方面进行了总结与分析，阐述了大型仪器信息化管理系统的建成与使用在国家重点实验室建设中所发挥的核心作用。

大型仪器； 国家重点实验室； 信息化管理

0 引 言

国家重点实验室是依托一级法人单位建设、具有相对独立的人事权和财务权的科研实体，作为国家科技创新体系的重要组成部分，是国家组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流的重要基地[1]。国家重点实验室从筹建到建成评估，各级单位投入大量经费进行实验室建设[2]，经过严格论证后购置大型实验仪器设备[3]，这些仪器设备的良好管理和运行直接影响了实验室科研活动的运行和产出。大型仪器来自不同的厂商，其复杂的结构和应用需要专业人员操作和维护，每天产生大量的不同形式的数据，为大型仪器管理带来了巨大的挑战[4]。因此，通过计算机网络等信息化技术，对大型仪器设备进行科学管理，具有重要意义[5]。

信息化管理是应对错综复杂的仪器管理的有效手段[6]。实验室的信息化过程促进了实验室管理的规范化和流程化，提高效率和服务水平，为实验室的主管部门宏观管理和科学决策提供依据[7]。实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System)是最近发展起来的通过对样品检验流程、分析数据及报告、实验室资源和客户信息等要素进行管理的综合信息管理系统。该系统按照标准化实验室管理规范和法规，追溯样品及其测试数据，建立符合实验室业务流程的质量体系，实现实验室信息化管理[8]。实验室信息管理系统提高实验室管理能力和检测水平，规范样品检测过程和降低实验成本，方便快捷的管理了仪器及其产生的数据。目前，商品化的实验室信息管理系统已应用于医药企业、第三方检测结构和大型石油化工企业，并取得了很好的经济效益[9]。但是市场上专业的实验室信息化管理软件价格昂贵且偏重于实验流程管理，固化操作步骤[10]，技术复杂，过多的限制和强约束性对基础研究所需的创新性有一定的冲突，所以借鉴商品化的产品并开发出适合国家重点实验室实际情况的信息化管理系统是目前的可行选择[11]。化学化工学院完成了实验室大型仪器管理系统的软件编程并建立了比较完善的实验室大型仪器信息化系统。

图1 化学院信息化管理系统的人员组织结构层次

1 大型仪器信息化管理系统的架构层次

实验人员的身份认证和权限划分是实验室信息化建设的重要一步，基于网络认证的技术手段实现了实验人员管理的信息化[12]。化学化工学院信息化管理系统划分了人员组织层次，主要包括系统管理员、仪器管理员和用户三种身份(见图1)。系统管理员在整个信息化管理系统中起着的主要作用，其职能为确定人员身份，分配仪器的管理权限，检查系统的运行情况，发现系统的错误并及时上报和处理。仪器管理人员主要负责所管理仪器的运行情况，培训仪器使用人员，核准发放仪器的操作权限。实验室人员、校内用户和校外用户是大型仪器的主要使用者，根据仪器管理人员的授权他们具有仪器申请和使用、数据处理和传输的权限。三种身份构成了管理系统的三个层次，用户是主要服务对象和被管理者，仪器管理员是仪器管理的中坚力量和主要执行者，系统管理员整体上维护系统管理，各个层次权限明确，保证了大型仪器被正确合理使用。整个信息化系统与大型仪器工作站有机结合，采用后台运行的方式记录管理仪器使用情况，使用者只有在获取系统管理员授权后才可以登录统一平台进行操作。

2 大型仪器信息化管理系统的功能

实验室大型仪器信息化管理平台的主要功能：① 辅助仪器管理人员的工作。仪器管理人员对用户进行培训，并确认操作权限，拥有操作权限的用户登录信息化管理系统建立的统一大型仪器登录窗口，只有具有操作资格的人员才能够通过验证并进行操作。② 监控仪器运行状态。在登录的大型仪器信息化管理平台后，信息化系统会记录操作人员的身份信息，操作时间并选择性记录仪器工作站软件的显示信息，这些信息为统计仪器的运行时间和检查仪器运行状态提供了追溯资料。③ 保护大型仪器操作系统。大型仪器的操作系统安装使用复杂，如果安装大型仪器操作系统的计算机中毒崩溃会造成比较大的损失。该信息化管理系统设置有数据上传功能，在操作者完成实验后，系统会提醒用户上传数据至服务器，用户随后在个人电脑登录重点实验室网站下载数据。该功能方便快捷，保护了仪器的操作系统，避免了如U盘等可能携带病毒的存储工具对仪器电脑的直接接触。

3 大型仪器信息化管理系统取得的成效

(1) 促进了国家重点实验室的管理。仪器设备的管理是国家重点实验室建设考核的重要内容。化学化工学院配位化学国家重点实验室和生命分析化学国家重点实验室采用信息化管理系统后，大型仪器管理数字化标准化，仪器利用率高，运行时间稳定增长。这些成绩是完成重点实验室建设任务的重要保障[13]。

(2) 扩大开放交流，提高了仪器的使用效率。国家重点实验室的运行机制是“开放、流动、联合、竞争”[14]。大型仪器的开放使用可以避免重复购买，服务社会，支持企业特别是科技创业型企业的技术发展。目前重点实验室存在大型仪器使用效率低下的问题，实验室的信息化建设为大型仪器的开放共享提供了良好的平台[15]。化学化工学院采用实验室大型仪器管理系统后，所有用户都可以在重点实验室网站上完成仪器的查询和预约。目前，生命分析化学国家重点实验室的大型仪器40%的运行机时是为重点实验室之外的单位和个人服务的。

(3) 对仪器管理人员工作进行评价。对仪器管理人员的工作绩效一直存在客观评估的难题[16]，化学化工学院利用大型仪器信息化管理系统对仪器管理人员的工作进行量化，以考察仪器运行时间为基础，结合实验室的科研产出，建立了有效的考核制度，调动仪器管理人员的积极性，提高了实验技术人员的服务意识。

4 存在问题和改进

目前实验室信息化管理的重点是仪器使用的管理，仪器设备的技术文档，管理人员的培训维护资料和重点实验室相关政策等文件资料也是仪器管理的重要内容，未来化学化工学院的信息化目标是将仪器文件资料与硬件进行有机结合,做到仪器设备文献和实验教学信息化，信息化系统要从管理的信息化逐步过渡到管理和使用的整体信息化[17]。化学化工学院仅有1名高级工程师负责信息化系统的管理与支持，实验室缺乏信息化技术硬件和软件的专门人才，因而欠缺对系统维护和升级完善的能力。整个系统网络化能力有待进一步提高，需要增强与全国仪器共享系统和其他重点实验室的交流，积极参加教育部仪器公共平台的建设，满足信息化时代国家重点实验室的管理要求。

5 结 语

国家重点实验室承担着我国高水平研究的重任，实验室装备的大型仪器是保证研究任务顺利进行的必要条件。大型仪器数目多，系统复杂，使用人员需求不一，管理困难。南京大学采用自主开发的大型仪器信息化管理系统较好的解决了管理的难题，为国家重点实验室的大型仪器的管理做出了有益的探索，在实践过程中取得了良好成绩。

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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

刘 飞(1985-)，男，湖北襄阳人，硕士，助理工程师，主要从事色谱质谱仪器的管理及分析方法开发的研究。

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

G 482.0

A

1006-7167(2016)01-0264-03