长三角区域高校大型仪器开放共享调研与改进策略

赖 靖， 俞依璐， 冯 蕾， 张 杰， 高 梅， 金承钰

（上海交通大学分析测试中心，上海200240）

0 引 言

近年来，国家大力支持高校和科研院所重大科研基础设施和大型科研仪器的开放共享。2014年10月，中央全面深化改革领导小组第六次会议审议通过了《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》（国发〔2014〕70号），为仪器设备的开放共享提供了国家层面的政策依据，强调要重点关注网络管理平台、分类开放共享，建立促进开放的激励引导机制、开放评价体系和奖惩办法，加强知识产权管理，强化管理单位的主体责任。随后，教育部（教技厅〔2015〕4号和教技司〔2018〕110号）［1-2］、科技部会同发展改革委、财政部（国科发基〔2017〕289号）［3］分别发布了相应的指导意见。其中，教育部在意见中重点指出，应建立开放共享机制、建设信息服务平台、加强人才队伍建设、创新完善管理模式、建立成本核算和服务收费管理机制、分类考核评价办法、激励和调控机制、加强信息安全和知识产权保护。针对个别地方教育主管部门对于仪器设备开放共享监督责任力度不够、部分高校课题组无专职的设备维护人员以及在课题完成后出现设备闲置等现象，要求切实履行好主体责任，采取有力措施，加强引导和督查，强化法人主体责任和做好典型示范。科技部发文指出，应以国家网络管理平台为依托，以解决开放共享工作中的问题为目标，以优化资源配置、完善管理机制、提高科研仪器与设施的使用效率为重点，全面贯彻落实国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享的要求。重点强调三点原则，即坚持开放为常态、不开放为例外；坚持奖惩结合；坚持分类管理。

当前，长三角地区人均GDP约2万美元，已经进入发达国家水平，处于“创新3.0”嵌入式创新阶段［4］，亟待提高和优化政府、高校、企业的传导机制，解决社会服务“最后一公里”问题。高校是我国科研创新的核心力量之一，承担着培养人才、创新研究、服务社会的重大使命。高校得到国家持续的科研创新投入，已成为了重大科研基础设施和大型科研仪器的集中场所［5］。在长三角区域，现有高校数百所，其中教育部直属高校18所，“双一流”建设大学8所，“双一流”学科建设大学25所。长三角区域高校大型科学仪器在服务本校科学家开展研究工作的同时，已具备一定的对外开放和共享能力。

因此，有必要关注长三角区域高校大型仪器开放共享资源现状，并提出改善其管理体制机制、完善实验技术支撑队伍等多项举措，为后续工作的开展提供思路。

1 长三角区域高校大型仪器开放共享现状及存在问题分析

针对长三角区域高校分布特点，研究重点关注了涵盖C9高校、“双一流”高校、“双一流”学科所在的教育部直属和地方高校中具有代表性的7所高校，对上述高校校级和部分院级可对外提供检验检测能力的公共仪器平台，主要从以下几个方面进行了全面排摸：①大型仪器开放共享的方式和机制、存在的瓶颈问题；②长三角区域内的企业对大型仪器共享需求的特点；③校外宣传推广模式以及校内、校外测试服务的平衡；④培训类别、存在问题及仪器自主操作的推广；⑤网络信息化系统的模块特点、期待改进点；⑥测试质量和时效的管控；⑦实验技术队伍人才的培养和评价；⑧校级与院级平台的优势互补及错位发展。调研情况如下：

（1）校级仪器平台开放共享成果较好。长三角区域高校的校级公共仪器平台仪器配置，多以学校重点特色学科为主要支持，虽然校级平台的仪器总资产占学校整体的较小部分，但其大型仪器开放共享成果显著，特别在校外测试服务方面明显优于院级平台和科研团队。不同校级仪器平台之间经费投入存在差异，且不能确保获得长期稳定的投入。部分高校近年来主动对接前沿科研需求，充分调研多学科交叉研究的特点，以国家重大科研基础设施建设为着力点，加强与地方政府合作，通过获取多种渠道投入，已构建了具有特色专业的、可提供一站式服务的大型仪器开放共享平台；部分高校近年来投入较少，转为探索与学院联合，对大型仪器采取合作共管、人员派驻等形式进行管理，但合作机制仍需进一步探索。

（2）院级、团队的大型仪器专职技术人员配备不足。部分长三角区域高校的院级平台、科研团队由于人机数量比例较低，1人管理多台仪器，如果进行开放共享在一定程度上将增加个人工作量，导致教师开放共享的意愿不够积极。同时，也可能存在因开放共享造成的仪器故障率高但维修经费不足等问题。此外，对于部分分布在科研团队的仪器，因专职技术人员配备不足，使用效益较低，开放共享意愿更低。

（3）大型仪器开放共享的奖惩机制尚未建立，重复采购常有。长三角区域部分地区以及部分高校对大型仪器开放共享获得较好成果的部门往往会进行绩效奖励，但对不尽如人意的部门缺少惩罚措施，仅有极少数高校正在探索将大型仪器开放共享成果与仪器责任人的年度／聘期考核、职称晋升等挂钩。为避免重复购置，部分高校尝试在大型仪器可行性论证时，要求提供本校及所在区域的仪器查重记录，对开放共享程度不够的同类型仪器实施暂缓采购措施；对重复采购的仪器，需详细说明采购的必要性和预估开放共享机时情况，但仍未形成明确机制。

（4）企业需求与高校实际宣传推广等途径需进一步探索。长三角区域企业对高校大型仪器的需求，多以药物研发，如药物申报，等相关检测服务为主，其它需求也以材料类、生物类等研发相关检测为主。一般企业对技术难度、分析能力、时效性均有较高要求，但需求较为零碎。为进一步提升对社会的检验检测服务能力，长三角区域部分高校公共仪器平台通过获取国家资质认定（CMA）或国家认可（CNAS）实验室已成为可以为社会出具权威检测报告的分析测试机构，通过加入地方公共研发平台，检测专业服务平台，牵翼网、我要测等第三方检测平台，以及区域性协会、学会组织等多种途径进行宣传和推广，但如何根据企业需求进行精准对接仍需思考。

（5）审批流程繁琐，大型仪器校外培训机制尚未形成。大型仪器自主操作培训多以校内助研为主，也有部分高校采取校内公共实验课程对有自主操作意愿的学生进行教学和培训，但一般均在老师的授权下学生操作该大型仪器。长三角区域高校校外培训需收取培训费，涉及财务审计等多个行政部门，审批流程繁琐。又因未明确考虑工作量，大型仪器责任人培训积极性不高，校外自主操作培训尚未良好开展。

（6）大型仪器校外预约流程老旧。大部分高校的校外测试预约流程陈旧，主要靠客户主动上门，仍沿用电话等传统方式预约，且有小部分高校校外测试收费流程复杂，需要多个行政部门审批。大部分高校对校外测试时效无明确承诺，若出现测试时间太长等不合理情况，即使用户可以通过公开渠道（电话和邮箱等）进行超时投诉，但校外测试整体效率仍然偏低。此外，鉴于大型仪器开放共享记录不完整、上报数据存疑等问题，部分高校已采取了在大型仪器上加装记录机时的监控模块，但信息化管理的能力整体仍有待提高。

（7）大型仪器的专业技术人才梯队建设需进一步优化。长三角区域高校仪器平台的工作人员一般以研究生及以上学历为主，有一定的专业技能，但仍需不断强化技术培训，提升开发仪器特色功能和专有技术的能力，由此形成良好的技术梯队。部分高校的年终绩效考核与测试工作量相关，与仪器所在机组的奖励绩效关联，已形成一定的奖励梯度，但具体关联形式还有待进一步优化。

2 国外高校仪器设备开放共享模式

国外高校虽未设置大型仪器设备使用效益评价体系，但是仪器设备资源开放共享的意识已相当普及，其成功经验可以学习借鉴。国外高校公共仪器平台有较完善的管理制度和详细的工作流程［6-7］，实行收费管理、成本核算，严格执行设备更新、维修、保养和报废手续。平台通常提供设备、技术和服务三大主要功能，通常技术服务和培训占有较大比重。以哈佛大学医学院公共仪器平台为例，除了专业运营管理人员外，每个子平台的技术支持分为软件、测试、研究三部分。技术人员的工作量，其中培训工作占40%，仪器设备的维护、修理、调试工作占30%～40%，其余为应用支持，包括开展分析服务、工艺开发及技术研究［8］。再以日本早稻田大学物性测试中心为例，中心大型仪器实现有偿使用管理，技术人员不做具体测试工作，重点完成培训工作以及帮助解决仪器使用与测试技术问题。

（1）国外高校科研平台学科覆盖面广，经费投入比较充足。统计ARWU世界排名前30的高校［8］，公共仪器平台主要以校级平台、院级平台和PI联合组建实验室平台建设为主，具有学科覆盖广、平台数量多等特点。如斯坦福大学有11个理工科独立研究机构，分平台数量超过50个，有统一网页进行介绍，各个机构检索系统独立。此外，部分高校拥有的校级平台也是国家级平台。例如美国劳伦斯伯克利国家实验室拥有声名远扬的先进光源、国家电子显微中心、国家能源研究科学计算中心、能源科学网络4大科研公共平台，该实验室在多个学科领域为研究团队提供高性能、高精度、高灵敏、高稳定和高可靠的“五高”服务［9］。不仅如此，国外高校公共仪器平台的经费使用和建设自由度较高。根据调研显示，仪器平台建设经费来源主要有以下途径：①政府专项基金，如美国NSF和NIH中均有仪器专项基金专门用于高校购置大型设备；②项目课题申请中的仪器设备购置费；③大学庞大的独立基金收益和学院独立基金；④私人及公司捐赠；⑤成果转化获益等方式。

（2）高校仪器平台多数采取有偿服务，收费标准动态调整。国外高校平台多数采取非盈利的有偿服务运行模式，各平台的经费收入能够覆盖中心的运行维护费用，在合理的时间内达到收支平衡［10］。收费标准的调整一般每年不少于1次，必要时调整以保证不产生大的盈余和赤字。在斯坦福大学，通过科研服务获得收入是各级公共平台得以维持和发展的主要途径。各平台会对每台仪器、每类服务针对校内、学校附属单位、校外非赢利组织、商业组织等各层次用户制定不同的收费标准［11］。根据美国联邦政府和加州的规定，平台社会服务机时数不得超过总机时15%，因此，平台更愿意将这15%的比例用于相对高端的科研合作而非简单的来样测试，由此获得的超额收入则可通过动态的收费调整机制补贴校内用户。平台实行动态的收费调整机制，即所有平台被要求在本财年结束时总结1年来的收入及支出，计算盈余或亏损，并以20%为收费标准调整触发比例，在新财年上调或下调收费标准［12］。此外，部分高校还采取多种优惠方式，如麻省理工大学电镜中心、宾夕法尼亚大学生物电镜中心、西北大学冷冻电镜中心的测试费用分高峰和非高峰时段分级优惠；哥本哈根大学显微中心根据测试时长采取累加折扣的方式降低测试费用；加州大学生物成像中心和电镜中心提供研讨会等有偿技术交流服务；加州大学旧金山分校尼康成像中心将实验设计与咨询服务单独计费，以此平衡收支。

（3）全力打造并实现“一站式”技术支撑。国外80%的公共平台明确提供“仪器咨询、课题探讨、实验设计、论文中仪器方法撰写的指导”的服务，有些甚至在网站中反复强调“请咨询相关人员”。如普林斯顿大学的公共仪器平台，所有的仪器机组及技术团队都把这项工作作为首要服务内容。这样做不仅为客户提供了最专业的技术指导，满足最直接的科研需求，真正提升服务的“质”与有效性，也从侧面显示了仪器分析的专业性。由此，在顶尖大学的技术平台中实现“一站式”服务：前处理环节依赖团队建立方法并以指导学生自主操作为主，节省人力；高级数据分析根据实际情况，通过不同方式实现，如有的组内配置高级数据分析专业人员（斯坦福大学的基因分析中心），有的通过对接“数据分析中心”（普林斯顿大学的基因分析中心和蛋白质谱分析中心），有的对接专业科研团队（例如斯坦福大学的基因组学设施SFGF平台），还有的可对接校外资源（哥伦比亚大学的基因测序中心和结构生物学中心），形式灵活多样。另一个层面的“一站式”服务，体现从“新手培训”“操作培训”“结果分析”到“论文专业部分撰写”的全环节服务，一个新手可以在“一站式”全流程服务下，快速产出科研成果，极大提高科研效率。

（4）通过多种方式宣传技术支撑能力。为提升平台影响力，国外70%的公共仪器平台公布并更新平台网站支持发表的文章供用户和新手参考。加州理工大学贝克曼研究所、哥伦比亚大学、爱丁堡大学的冷冻电镜中心均在官网上展示支撑成果和亮点图片；加州理工大学和哥伦比亚大学在网页上提供设备学习资料和作业指导书；西北大学定期提供培训和短期课程，并参与多种教育和推广活动。超过一半的国外高校公共仪器平台，在论文致谢方面提出要求，超过60%的平台提供标准文章致谢撰写模版。有些平台明确提出，当测试人员对于发表的研究做出重要贡献时，应将其作为共同作者。加州理工大学、牛津大学、爱丁堡大学和西北大学的冷冻电镜平台对于设备支撑的学术成果要求致谢；加利福尼亚大学圣迭戈分校的艾滋病研究中心，在基因测序的致谢模版中明确列出仪器平台的名称、仪器、资金的项目号等；康奈尔大学在致谢要求中还列出了服务人员的姓名，以及多个已经发表的致谢模版供用户参考。

（5）通过对校内外开放自主操作实行共享服务。自主操作是绝大多数学校开放共享的方式，既可以减少人力投入，提高学生的动手能力，又能够得到更贴近用户需求的实验结果。调研显示，各学校均根据仪器特点采取自主、半自主和委托测试相结合的分类管理策略。以光谱、波谱和质谱类仪器为例，自主操作更多地表现在上手快、测试周期短、测试方法普适性程度高的仪器，几乎覆盖全部的核磁和光谱类设备。但当仪器分析环节多、过程复杂、专业性要求高时，短期的自主操作培训很难培养出可以获得准确实验数据的操作人员，例如生命领域基因测序分析、蛋白质活性分析以及复杂质谱分析，基本采用半自主或委托测试的方式进行服务。几乎所有的自主操作培训均采取分类进行的方式，分为初级培训、高级培训、方法开发培训等2～3个层次，并且有对应的自主操作项目。初学者只能申请初级培训，具有一定使用经验后，才能申请高级培训。而绝大多数自主操作，均采用网上预约的方式进行。

（6）完善信息化系统，实现24 h全面开放。调研结果显示，国外校级和院级公共仪器平台开放程度很高，基本实现24 h全时段开放。实验室的各个区域都有监控设施，包括开关机监控、电流监控和摄像头监控，用来记录用户使用设备的全过程，也可起到防盗及追踪仪器设备损坏等作用。由于平台的信息化建设先进，公共平台上的仪器开放共享相关的信息更加完善。每一台设备都有详细的介绍，除了常规介绍和收费标准之外，还有样品制备方法、与该设备相关的论文链接等。校内外人员均可通过网络平台预约，信息健全且方式简便。预约信息包括可以预约的时间段、收费标准、在预约时间段内未准时上机如何收费等。仪器预约的方式也非常简单，一般不需用户注册，只需在仪器专管员处获批一个账号密码，确定仪器的使用时段，即可预约。而在PI联合组建实验室平台，责任教授负责制定整个实验室的建设和管理工作，并聘用专业的仪器专管员（由教授发放薪酬），来负责所有设备的管理、日常维护、培训、与厂家联系维修等事宜。这些仪器专管人员数目不多，但通常都是博士毕业，水平较高，同时精通十几台设备，不仅会熟练操作设备，也会进行简单的维修。同时，他们也会参加教授的课题组会，能将仪器与科研紧密联系起来。

（7）技术人员队伍稳定，考核的内容和形式各有特色。世界一流高校公共仪器平台人员技术队伍学历结构好，学校通过为技术人员建立独立的职称梯队、提供较好的福利待遇，从而吸引了一批稳定优秀、服务专业的技术队伍［13-14］。同时，根据调研结果显示，国际一流高校的公共仪器平台考核指标主要关注以下内容：①设备的利用效率；②平台收支状况；③用户评价；④年度工作报告；⑤设备的培训能力；⑥设备的维修维护能力；⑦现有测试或制样方法改进或设备改造能力；⑧助力课题组或企业解决科研或产业问题的一站式服务能力。如哈佛大学不考核平台，但平台管理团队要按年核算设备的利用效率，动态调整设备配置，及时添置使用需求高的设备，坚决淘汰使用效率低的设备；MIT主要是财务考核、成本分析，办公室每年都要对平台收支进行核算。

3 长三角区域高校大型仪器开放共享改进策略

根据以往数据显示，长三角高校大型仪器投入高、开放共享不均衡主要表现为，仪器原值越高（特别是原值200万元以上设备价值占比高），开放共享水平越低，共享率亟待关注［15］。仪器生命周期和学科发展有关，大生命学科领域的相关大型仪器设备更新换代率明显高于其它领域［16］。面对大型仪器购置申请，应调研所在平台或团队近3年仪器开放共享情况，来确认拨付额度，把周边地区查重分析、购买必要性、预计开放共享有效机时数等纳入专家论证指标，并要求仪器运行前5年详细的开放共享数据上交备案。对于近5年内新采购的仪器，建议选取最为关键的观测点，关注设备利用（对外开放有效机时、用户满意度）、人才培养（校内外自主操作培训情况、开展对外培训讲座情况、科普教育情况）、科研支撑（对省部级及以上获奖、对顶级期刊／高被引科学家的支持）、服务覆盖（校外服务收入和用户数、校内服务学科和专业数）、仪器关键部件和功能开发（申请专利、标准、省部级及以上仪器专项数）和技术队伍（省部级及以上工匠、技术人才计划）等方面。

（1）凝练专业技术特色，建设国家、地方专业技术服务平台。利用长三角区域优势，融合各高校特色检测能力，汇聚高精尖仪器和高素养人才，建设专项技术服务团队。以需求为导向，主动对接国家重点重大专项，服务地方经济发展，充分利用一流高校科研团队所具备的科研前瞻性能力，瞄准学科发展前沿热点和国家重大需求难题，积极挖掘潜在测试需求，分析其测试难点，组织技术攻关，提出最优的解决方案。具体表现为与用户深入交流并按需量身定制个性化检测方案，提供从方案制定、仪器培训、数据图谱高级分析可追踪的标准方法建立、诊断报批等一站式服务。根据长三角区域经济发展需要，建设一批国家、地方专业技术服务平台，重点关注如药物综合分析、多组学整体分析、食品与环境安全分析、生物医学转化相关分析等科研领域，逐步建立多维、多面、一揽子综合解决方案的分析服务能力。

（2）推动长三角区域高校合作。主动对接政府、地方企业、协会，了解真实需求，加强技术切磋。长三角地区拥有丰富的科技创新资源，企业具有强烈的创新意愿［17］，必须打破区域壁垒实现科技资源共享。积极主动对接高校所在地的政府科技、质监、食药监等部门，加入以政府为主导的长三角科技资源共享服务平台和地方研发公共服务平台，鼓励加入第三方网上检测平台［18］。组建长三角区域高校检验检测合作联盟，加强各高校技术能力比武切磋，深化校企需求对接，开设高端专业技术研修班等。同时，也可依托华东分析测试论坛、中国分析测试协会青委会华东分部学术交流会，以及虚拟平台（如网络会议、报告等形式），推动学术、技术经验交流。利用校友会、创客空间、高校产业园等，为高校与企业提供交流平台。通过联盟式互助开放服务，实现长三角区域高校大型仪器设备资源共享、互通有无、取长补短，合理降低高端仪器使用成本和故障风险，达到多方共赢的效果。

（3）加强校内外分级培训，线上线下有机结合。长三角区域各高校的公共仪器平台均有较强的科研实力，可以以地区经济发展和企业需求为导向，针对校外用户开设相关领域的专业视频讲座、慕课教学和实操培训相结合的线上线下培训；以本校科研团队需求为导向，针对校内用户开设将分析测试手段的基础实验理论和实操练习相结合的课程。在实操培训之初，用户首先应充分掌握仪器基本原理、送样须知、样品前处理基本要求、上机基本流程等要点，经笔试考核通过后，方可进行大、小组实操分级培训。对于常规通用性强且便于熟练掌握技能的仪器，以10人左右大组培训，整体流程培训后，辅以一对一用户专有样品检测的强化培训，确保使用者能独立熟练操作仪器后再给予自主测样权。对部分测试模式多样化、操作复杂且自主操作学习周期较长的大型仪器，仅开设2～3人小组培训，且在小组内依据测试模式难度进行分级培训后给予不同级别的自主操作准入权限；同时，结合特定培训用户的专业方向，共同开发实验技术方法，提升精准服务能力。

（4）加强信息化管理，优化特色进阶服务。在学校建立校级、院级、团队级的仪器开放共享信息化管理平台，开放校外网上预约权限，实现校内外24 h全时段预约开放服务，并提供完善的办事指南、首页分类搜索查找功能、样品检测跟踪查询功能。对校内、学校附属机构、校外非赢利机构、校外商业用户实行不同的收费标准，在提供仪器资源及介绍、培训方式、服务项目、预约说明、收费方式的同时，也提供致谢撰写模版、资金资助、自学基础理论、外部链接（用户撰写相应仪器支撑发表文章简介及链接、仪器最新应用讲座、慕课和PPT、视频等）、经验案例分享等多内涵电子资源。重点关注在线咨询、专家问诊、自主操作网上申请、质量管理体系、中英文同步、网络支付等进阶功能。建议根据实际需求，开发基于移动终端的微信公众号、APP、智能化视频监控系统等，克服时空局限，实现随时随地便捷沟通，并有助于增强实验室安全管理的实时性、远程性。经用户同意后，可开发网站研究方向合作等附加功能，方便用户群间根据关键词进行高效匹配，促进学科交叉和校企融合。

（5）打造特色专业技术梯队。高校可根据本单位大型仪器开放、运行、维护和使用的技术需求，建立符合市场规律的专业化、职业化服务队伍，合理配置实验技术人员岗位。落实新进人员培训、薪酬福利等政策，制定相应的评价标准和考核办法。为优秀实验技术人员创造自我提升的机会，持续提供实验技术研究课题的孵化与培育机会，对标工匠计划等实验技术人才计划，加强分层次的培养力度；全力支持高精尖复杂仪器技术人员到国内外最顶尖的实验室，通过2～3个月的沉浸式培训，充分学习批量复杂样品处理、仪器高级功能开发、复杂数据剖析、诊断维修技能、多分析手段联用等关键技术能力；鼓励实验技术人员开展实验技术的研究和开发，加强设备的自制、改造、维修和功能拓展［19］。强化开放共享所需的专业技术人才和管理队伍建设，设立技术类人才共享平台，帮助大型仪器使用者能以共享平台为桥梁找到技术难点的合作者，通过多方技术专家网络会诊来解决大型仪器检验检测中的疑难杂症。

4 结 语

通过对长三角区域高校、国外名校仪器开放共享情况的充分调研，查找出了问题，意识到了差距，也发现了高校集中投入、集中建设公共仪器大平台的优势。无论是从国家和区域发展、高校自身社会服务效能，还是从社会经济发展特别是中小企业需求层面，加强高校大型仪器开放共享都是势在必行的。只有通过多种途径优化开放共享流程，有效解决体制机制存在的问题，才能促进长三角区域高校大型仪器进一步开放共享，更好地服务国家和地方经济发展。