日本国立大学大型仪器中心建设与管理启示

张林楠，崔 衍，刘寒冰，张 辉

日本国立大学大型仪器中心建设与管理启示

张林楠1，崔 衍2，刘寒冰3，张 辉4

（1. 沈阳药科大学 制药工程学院，辽宁 本溪 117004；2. 沈阳急救中心 药剂科，辽宁 沈阳 110006；3. 沈阳市胸科医院 器械科，辽宁 沈阳 110044；4. 沈阳药科大学 图书馆，辽宁 本溪 117004）

通过对日本九州大学、北海道大学、东北大学不同专业大型仪器中心的实地调研，从建设布局、仪器种类、预约和收费制度方面介绍了3所大学仪器中心的共享管理模式。结合我国高校仪器共享的现状，提出搭建共享信息平台、落实仪器中心管理制度、购买设备维修保险、开展学术交流活动的建议。

日本国立大学；大型仪器中心；建设与管理

随着人工智能与数据时代的到来，国内高校在仪器设备的先进程度、功能开发利用、熟练使用度方面已经低于部分高科技企业[1]。2015年国家推出《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》之后，国内高校都在着手建立或壮大仪器共享中心[2]。2015年底，教育部办公厅颁布了《关于加强高等学校科研基础设施和科研仪器开放共享的指导意见》[3]，提倡在保证本校使用仪器的前提下，额外为社会提供专业科技服务。

日本文部科学省自2009年开展Global 30（留学生30万人计划，简称G30）的英文授课项目，为了提高其英文授课和科研水平，10年间对顶尖国立和私立大学在经费和人员配备方面给予大量资助，完善这些大学的软硬件设施建设，特别是在医药、化工领域。日本东北大学（仙台）、九州大学（福冈）、北海道大学（札幌）隶属于日本旧制帝国大学，综合实力名列前茅，有2位诺贝尔化学奖获得者。在调研过程中，着重观察日本国立大学大型仪器中心如何降低维护成本、在技术人员紧缺的情况下如何有效地管理仪器中心、如何形成与各课题组之间密切合作的仪器共享模式等。本文对3所大学的仪器共享中心从建筑环境和人员管理模式、仪器设备、预约及收费制度3个方面分别进行介绍并与国内高校仪器中心（平台）进行优缺点比较，为我国医药、化工领域仪器共享中心的管理提供借鉴[4]。

1 日本国立大学大型仪器中心管理模式

随着科学技术的发展，专门进行结构分析或者特殊研究用的大型仪器越来越不可或缺。这些大型仪器的价格远远超出各个研究室的预算范畴，也没有足够的经费可以聘请专业技术人员。同时，自然学科各个领域间的交叉研究越来越紧密，共同使用大型仪器的需求也随之增多。日本高校自20世纪80年代起相继建立校级、院级的大型仪器共享中心。

笔者于2014—2016年前往日本东北大学留学，并得到日本东北大学合作实验室学习项目（cooperative laboratory study program）经费支持，在九州大学化学工学科和北海道大学医学部皮肤科作为交换生学习，分别在东北大学药学部、九州大学理工学部、北海道大学医学部大型共享仪器中心预约使用了部分仪器，并对其管理方式进行学习和调研。

1.1 九州大学中央分析中心

1.1.1 中央分析中心概况和科研活动

九州大学中央分析中心在日本国内是首屈一指的大型仪器共享中心。1982年九州大学先后在筑紫（春日）和伊都（福冈）2个校区设立中央分析中心[5]。筑紫分析中心在综合理工学研究院C栋西南侧，共3层1340 m2，由24间仪器室组成。伊都分部在工学部研究教育栋内，393 m2，由15间仪器室组成。中央分析中心共有13名专业技术职员、5名教师、2名行政人员。

自1983年开始，中央分析中心设立出版物专栏。出版物有中心报告（center report）和分析仪器讲解系列，每年发布一次。中心报告刊载了有关仪器分析的最新综述以及中心用户的研究成果，讲解系列刊载了由专业工程师或者中心技术人员介绍的仪器使用方法和数据解析。该中心为了更好地服务用户，自2014年开始联合仪器工程师定期举办研讨会（seminar/ workshop），加深用户之间的技术交流，内容有仪器的基本原理讲解、如何准备和制作实验样品及仪器的宣传等。另外，在2个分部都设有专门图书馆，有日文和英文的分析仪器书籍可供借阅。

1.1.2 中央分析中心仪器介绍

中央分析中心根据放置地点和仪器功能制作了收费金额、联系人的信息表，可以从官方网站下载。按照使用功能不同，该中心的部分精密仪器有：

细微结构表面观察和表面分析类仪器有SEM扫描电子显微镜、TEM透射电子显微镜、SPM扫描探针显微镜、3D测量激光显微镜等；

构造分析类仪器有X射线衍射仪、傅里叶变换红外分光光度计、紫外可见近红外分光光度计、近红外荧光光谱仪、激光拉曼光谱仪及核磁共振、固相高分辨核磁共振、ESR电子自旋共振（顺磁）波谱仪，LCMS-IT-TOF离子阱-飞行时间液质联用仪、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪等；

元素分析类仪器有XRF能量色散型X射线荧光分析装置、X射线荧光光谱仪、LA-ICPMS激光烧蚀电感耦合等离子体质谱仪、ICP-AES电感耦合等离子体原子发射光谱仪、原子吸收分光光度计等；

物理性质测定仪器类有DSC高灵敏度差示扫描量热仪、热重差热同步热分析仪等。

1.1.3 中央分析中心收费制度和预约系统

中心仪器预约链接地址为http://bunsekkyu shu- u.ac.jp/facmngpro/index.cgi。学生入学、教师或研究员入职后会获得以学校名结尾的邮箱，此邮箱作为使用者的用户名并输入其密码。网站上会显示该仪器24 h内在哪个时间段已被其他人预约，同时也可以查阅以往预约使用记录，合理安排实验时间，避开仪器使用高峰。

中心根据使用地点、经费来源、校内外使用者的区别绘制了5个类别的申请书，必填内容包括用户姓名、身份、印章、所属单位、电话、邮箱、研究课题名称、样品名称、样品性质、样品数量、使用时间、使用仪器名称、测试条件、支付经费类别、经费账号，在申请书末尾，仪器负责人需要盖章确认以上信息准确。

仪器使用完毕须带走个人实验用品、清理实验室卫生、垃圾分类投放[6]、依据不同化学成分将废液分类回收[7]、填写使用记录，并且将申请书放在指定地点。如果委托测试，填写测试报告邮寄地址，标明样品是否需要返还。委托测试费价格以样品个数为单价计算，通常是自行测试金额的5~10倍。一部分仪器在17点下班后需要申请方可使用，其余仪器24 h使用。

1.2 北海道大学医齿学部中央研究部门

1.2.1 中央研究部门概况

北海道大学医齿学部位于札幌校区，考虑到交叉学科之间精密贵重仪器的叠加使用，于2004年设立中央研究部门作为大型仪器的共享场所[8]。综合研究栋地上九层地下一层，中央研究部门在B1、1和6层，由4个研究室（分子生物学研究室、细胞生物学研究室、超微细形态学研究室、脑机能分析研究室）共同提供一些精密仪器而组建。该部门面向医、齿学部以及其他专业师生或机构进行精密仪器的有偿使用以及实验台、培养室、低温室、低温冰箱、仪器放置空间租赁服务。中央研究部门有2名教职员、2名技术职员。

1.2.2 中央研究部门仪器介绍

分子生物学研究室主要是进行遗传分析，仪器有MiSeq (illumina)测序系统、Genomics Workbench (CLC bio)数据分析软件、基因分析仪、实时荧光定量PCR、生物分析仪自动化电泳系统、电转染仪、多功能细胞电穿孔仪、TOF-MS蛋白质组分析系统、化学发光成像分析仪、多功能检测平台、冷冻干燥机、离心机。

细胞生物学教研室主要进行细胞形态、组织学分析，仪器有扫描荧光显微镜、实时无标记细胞分析仪、FACS流式细胞仪等。

超微细形态学研究室主要观察超微小形态及进行免疫组织学分析，仪器有透射电镜、扫描电镜、激光扫描共聚焦显微镜、时间分辨荧光显微镜、在线生物成像分析仪、荧光成像分析系统、图像分析系统MCID、恒温冷冻切片机、临界点干燥仪等。

脑机能分析研究室主要进行脑功能的研究和分析，有核磁共振分析仪fMRI、脑磁图MEG等。

1.2.3 中央分析中心收费制度和预约系统

使用者以研究室、课题组、机构为单位每年向中央研究部门提出使用申请。医齿学部研究室申请费8万日元/年，其他外部研究室等申请费12万日元/年，申请后才具有使用资格。中央研究部门仪器预约链接地址为https://core-research-facil ities.med-hokudai.jp/ yoyaku.html。在预约界面选择日期、时间段、使用仪器、用户名、所属部门、内线电话即可。不同仪器有专门的使用记录，使用记录上写有该仪器收费标准，需要填写的内容包括用户姓名、所属部门、部门负责人、经费出处、使用仪器。以医齿学部内部定价的1.5倍作为其他院系的收费标准，脑机能分析研究室有额外摄影技术指导费。

1.3 东北大学药学部中央机器室

1.3.1 中央机器室基本概况

日本东北大学药学部位于仙台青叶山校区，药学部共有ABCD 4栋[9]，中央机器室在A栋一楼，有1名专职技术人员、2名教师，负责仪器的定期保养，联络工程师进行定期检修、承接委托测试服务，机器室主任由分析化学研究室教授兼任。中央机器室仅面向药学部师生开放使用，不面向其他院系开放。

1.3.2 中央机器室仪器介绍

中央机器室与九州大学理工学部和北海道医齿学部相比规模较小，仪器种类15种，40余台，分为5个类别的仪器室。

核磁共振室有核磁共振谱仪300 MHz、400 MHz、500 MHz 、600 MHz；质谱室有JEOL质谱仪DX303、JMS-700、JMS-T100GC；元素分析室有CHN元素分析仪；拉曼测定室有时间分辨拉曼光谱仪；生物分子解析室有自动细胞分析仪、瞬间多通道测光系统、超速离心机、微量超速离心机、多肽合成仪、钙分析仪、核酸蛋白质层析分离仪、核酸蛋白质精制系统、核酸抽出器、圆二色谱仪、扫描电子显微镜、DNA测序仪、DNA合成仪、蛋白质测序仪。

1.3.3 中央机器室收费制度和预约系统

中央机器室仪器预约网站仅限在校园内登录。用户组是以研究室为单位，新进入研究室的学生需要教师在技术人员处录入其信息。技术人员核对仪器使用记录，以月为单位结算仪器测试费。因为中央机器室仅面向药学部内部人员，收费标准不对外公开。

2 与国内高校大型仪器中心的对比及启示

通过对日本3所国立大学大型仪器中心的实际使用、日常观察和深入调研，发现我国高校在硬件条件和人员配备方面略高于日本国立大学仪器中心，但在共享信息平台系统、管理制度、维护维修、学术活动等方面存在明显差距。

2.1 搭建共享信息平台，构建人性化服务

目前我国很多高校的仪器中心并没有建立仪器共享信息平台[10]。信息平台主要包括仪器预约、仪器检索、故障信息公告、专业技术人员联络方式、学术信息等，甚至可以开发与其他高校的仪器中心接入的软件系统。开发软件共享信息平台，便于用户全面了解仪器中心，合理安排测试时间，增加仪器使用率，构建人性化服务[11]。

2.2 落实仪器中心管理制度，制定惩处措施

我国高校大型仪器中心陆续出台适用于本中心的规章制度，但在遵守制度方面仍旧需要加强[12]，诸如测试后不带走废物或废液、忘记填写使用记录、没有按照预约时间使用仪器、仪器故障不及时反馈、私自拷贝数据等。由于仪器中心管理人员有限，此类行为给工作人员以及其他用户带来诸多不便，管理者应该制定惩处措施[13]，严格执行中心管理制度。

2.3 购买设备维修保险，培养自主维修技能

仪器中心作为多学科有偿使用的场所，将测试费用的一部分作为仪器维修基金，但有时基金不能负担精密仪器的高额维修费用[14]，可为昂贵易坏仪器购买定期保养和维修保险，如同车险一样规避用户无法承受的损坏风险。当仪器公司工程师上门保养、维修时，专业技术人员可以组织师生与工程师多交流学习，培养师生动手能力，更加了解仪器的性能。

2.4 开展学术交流活动，提升仪器测试水平

仪器中心承载着高校的科研任务，但是目前由仪器中心专业技术人员作为第一作者或者通信作者发表的高水平论文数量有限。建议将测试费的一部分作为邀请费和差旅费，定期邀请技术专家进行技术交流或讲座，同时参加学术交流活动，掌握最前沿的分析测试技术。

3 结语

通过对3所日本国立大学大型仪器中心的介绍，发现我国高校大型仪器中心在硬件设施上投入增加，但从管理模式到软件系统等诸多方面均有待改善。借鉴国外不同的管理理念，改进管理，切实做到仪器中心可以充分服务高校、回报社会。

致谢 感谢北海道大学医学部皮肤科助理教授郑淼博士、九州大学工学部化学工学科生体界面工学分野刘一达博士后给予的帮助。

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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，可以从官方网站下载。按照使用功能不同，该中心的部分精密仪器有：

2019-05-08

张林楠（1989—）女，辽宁沈阳，硕士，助理实验师，制药工程学院公共仪器中心负责人，主要从事实验室建设与管理研究。E-mail: zhanglinnan@syphu.edu.cn