上海市大型科学仪器设备开放共享现状分析与对策

于伟东， 张 力， 邓言博， 徐旻昕， 陈 美

（1.上海市研发公共服务平台管理中心平台发展部，上海 200031；2.中国科学院上海微系统与信息技术研究所物联网系统实验室，上海 200050）

0 引 言

科技资源共享服务是提高科技资源使用效率、提高国家科技创新水平的重要手段。通过公开并整合现有的科技资源，实现科技资源的科学、高效管理和使用，充分利用现有资源，不断开发新的资源，使之创造出更大的价值。构建科技资源共享体系不仅能有效避免资源浪费和重复建设，还可以实现政府、高校和企业等机构中的仪器设备“互通有无”，为各类机构科技创新发展提供基础条件支撑［1-3］。党的十八大、十九大等重要精神以及《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），都将强化科技资源开放共享提到了一个新的高度。大型科学仪器设备作为科技资源的重要组成部分，在科技创新活动中发挥着不可替代的支撑作用。

围绕大型科学仪器设备资源开放共享，开展大型科学仪器设备资源实时跟踪，摸清上海市大型科学仪器资源的“使用动态”，在此基础上对大型仪器利用状况进行资源优化调配、推动开放共享，对上海市调整完善科技管理政策，促进大型科学仪器设备资源的优化配置和综合利用，加快科技创新要素的动态匹配，不但可以提高科技自主创新能力，更有利于打造上海全球科创中心的凝聚力，这也是科技界乃至全社会普遍关注而又亟待解决的重要课题［4-9］。

1 上海市大型科学仪器设备开放共享总体情况

1.1 政策法规

上海市大型科学仪器设备开放共享工作起步较早，是全国最早开展大型仪器协作共用的省市之一。2007年8月16日，上海市第十二届人民代表大会常务委员会第三十八次会议通过了《上海市促进大型科学仪器设施共享规定》，这是我国首部促进大型科学仪器共享的地方性法规［10］。此后至2019年，上海市又陆续出台大型科学仪器共享服务评估与奖励、信息报送、新购评议等几个方面的制度（见表1），相关政策保障体系日趋完善。

表1 上海市大型科学仪器设施开放共享相关政策及管理办法

1.2 共享途径

目前，上海市大型科学仪器设备开放共享主要是通过以下三种途径：

（1）参加上海研发公共服务平台。上海研发公共服务平台自2004年7月正式启动运行以来［11］，按照《上海市中长期科技发展规划纲要（2006—2020年）》的总体要求，本着“共建、共享、协作、服务”的基本原则，以“服务科技创新、助推产业发展”为主线，不断整合集聚科技创新资源，满足上海市科技创新发展的公共需求，为各类企业、高校和个人用户提供科技创新公共服务。目前，上海市有847家机构加入到上海市科委推行的上海研发公共服务平台，入网仪器设备达到14 904台，服务次数超过778万次［12］，成为上海市科技创新服务的基础性公共平台重要组成部分。

（2）院校自建大型仪器开放共享平台。目前，上海市已有多所高校建立了校级大型仪器设备开放共享信息系统［13-14］，向校内外发布大型仪器设备机组简介，提供预约使用服务。各高校加入校级开放共享系统的大型仪器设备平均占本校大型仪器设备总量的60%左右。也有部分高校建立了诸如分析测试中心的公共服务平台［15-16］，作为学校多学科共享的高端大型仪器设备平台向校内外开放。

（3）利用科技部或中科院等上级单位的仪器管理平台。科技部重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台是根据国务院于2014年12月发布的国发〔2014〕70号文件要求，由科技部会同有关部门和地方建立的统一开放的国家网络管理平台［17］。该平台紧紧围绕管理与服务的双重定位，现已具有信息集成、信息展示、在线服务、管理评价以及评估考核5大核心功能，可集中展示我国各类科研设施与仪器资源相关信息，支持用户多维度检索、浏览查看及在线预约，并通过对服务数据的采集分析、可视化展示等方式支撑相关部门对科研设施与仪器开放共享进行全方位的管理、监督及考核。

中国科学院仪器设备共享管理平台是在中科院条件保障与财务局指导下建立的［18］，已经在中科院15个大型仪器区域中心，110余个研究所全面应用，上线大型仪器设备达到9 000余台（套），价值超过120亿元人民币，平台活跃用户超过4.2万人，其中院外人员约占10%。平台提供开发和使用仪器的有效途径，大大提高了仪器的共享率和利用率。

1.3 工作成效

2019年，科技部联合财政部对中央级高等学校和科研院所等单位所拥有的重大科研基础设施和原值50万元以上的大型科学仪器在2018年度的开放共享情况进行评价考核，考核对象以法人为单位，考核的内容包括仪器的运行使用情况、共享服务成效和组织管理情况。上海市来自7大部门的26个单位参与了此次考核，考核单位数量位居全国第二，仅次于北京。评价结果为优秀的单位5家、良好的12家、合格的8家、较差的1家。对比考核单位数量前5的另外4个城市（北京、武汉、广州、南京），上海的优秀率和良好率最高，有65.38%的单位管理制度规范，科研仪器设备运行使用效率高，对外开放共享成效明显或较好［19］，该比例约为北京市的2倍。但尚存1家单位开放共享情况较差，存在重视不够、统筹管理不力、通用仪器利用效率低、制度建设缺失、实验队伍支撑薄弱等不足，考核结果为较差。

根据上海研发公共服务平台的有关统计数据，2018年度，参与对外共享的仪器管理单位共计608家，仪器可共享率达到86.7%，共享仪器中仪器原值单价1 000万元以上的超大型仪器设备有59台（套）；当年新增共享的大型科学仪器设备数量为4 013台（套），涉及262家仪器管理单位，其中，仪器原值单价1 000万元以上的超大型仪器设备有11台（套），总价值1.597亿元，这11台（套）超大型仪器设备原值占比3.91%，极大地提升了上海市开放共享仪器设备的原值规模。

从大型科学仪器开放共享工作对上海市战略性产业发展的促进作用来看，仅2018年下半年，上海市就有941家各类企业通过上海市科委推出的科技创新券政策，使用了上海市的大型科学仪器，获得了2 700余万元的财政补贴。这些企业中，数量占比排名前3的分别为生物类企业（占比34.75%）、新一代信息技术类企业（占比29.22%）和新材料类企业（占比19.55%）［20］。

总的来说，上海市在重大科研基础设施和大型科学仪器共享方面所做工作扎实有效，由此造就了上海市高校和科研院所管理的仪器开放共享情况在全国名列前茅，但也尚存一些统筹管理的盲点导致某些单位仪器开放共享状况不理想，还需切实加强科研设施与仪器建设和购置的统筹规划，规范科研设施与仪器运行和开放管理，加强高水平专业化的实验技术队伍建设，进一步提高科技资源开放共享水平。

2 上海市大型科学仪器设备开放共享情况问卷调研

2021年5月下旬，上海市研发公共服务平台管理中心采用问卷形式调研上海市仪器设备共享情况，共收集到34家单位有效调研问卷反馈。其中：既包括了上海交通大学、上海大学、同济大学等高校，也有中科院上海微系统与信息技术研究所、中科院上海硅酸盐研究所等科研院所，还有上海华岭集成电路技术股份有限公司、上海微谱化工技术服务有限公司等企业。从调研问卷表反馈内容看，所有填报单位都有仪器共享意愿，绝大部分单位也在仪器共享方面做了实际的工作，且愿意和市级大型仪器共享平台对接。

2.1 大型仪器共享率

34家单位中，大部分单位共享仪器数量占比达50%以上，其中有16家单位共享仪器占比数超过80%。大部分单位有共享意愿，且有大量仪器需要物联网采集共享数据，来降低人工填报的工作量（见表2）。

表2 各单位共享仪器数量占比分布情况

2.2 仪器共享服务团队建设情况

34家单位均有仪器共享，其中18家单位还配备有专门的共享服务团队，这18家单位中超过半数有20人以上的仪器操作和服务人员，为仪器开放共享提供了较强的技术支撑和服务能力保障（见表3）。

表3 各单位仪器共享团队建设情况

2.3 大型仪器管理平台建设情况

34家单位中，共有26家单位建设有大型仪器管理平台。其中有1家单位从2008年开始就已投入建设，有15家单位有独立的共享管理平台，其余11家则将仪器共享管理系统包含在其他平台中（见表4）。

表4 各单位大型仪器管理平台建设情况

2.4 大型仪器管理平台功能

26家建有大型仪器管理平台的单位，其大型仪器管理平台的主要功能包括资产管理、实验室管理、仪器预约、仪器使用管理、人员管理、数据统计与报送等（见表5）。

表5 各单位大型仪器管理平台主要功能

2.5 仪器使用数据采集方式

总共有25家单位通过各种方式采集仪器使用数据。其中有15家单位使用了如传感器、刷卡取电、扫码取电等智能化采集手段，有18家单位仍采用或保留手工填报的方式采集仪器使用数据（见表6）。

表6 仪器使用数据采集方式

2.6 数据共享互通情况

34家单位中，有10家单位已实现单位内部各层级之间（如学校与学院之间，总部与研究所之间）仪器管理平台的数据互通，有3家单位因为种种原因只实现了部分互通，有3家单位明确表示未实现互通（见表7）。在仪器管理平台与单位内其他管理平台如财政平台、资产管理平台等之间的数据互通方面，有14家单位已实现数据全部互通，有7家单位仅实现部分互通，有6家单位表示未实现数据互通（见表8）。

表7 单位内各层级之间管理平台数据互通情况

表8 与单位内其他管理平台数据互通情况

3 问题与挑战

3.1 信息获取不完整，智能化水平偏低

大型科学仪器设备的信息应当包含仪器状态、仪器位置、仪器可共享机时、仪器操作人员等。目前上海市级的大型仪器共享信息平台覆盖高校、研究院所、企业等多个主体。各主体的资源和共享服务能力存在较大差别，通过调研发现，部分单位仪器共享率低于50%，没有专人负责仪器共享事务；采用物联网技术的数据采集手段缺失，且各级平台之间数据不互通；信息报送以手工填报居多，存在数据更新不及时、数据精度不足、报送信息不完整等情况。上述问题导致许多单位存在仪器设备资源共享服务智能化水平不高、管理手段不足和效率低下等现象。

3.2 缺少统一的衡量评价标准

仪器设备共享中很重要的资源：①空闲的可用仪器设备，②空闲的功能，③有空闲时间的仪器操作员。目前共享的服务时间统计主要是依靠人工统计和自主填报，具有较强的主观性、不确定性和不及时性，对仪器设备资源的科学管理和高效利用产生了重大影响。由于仪器设备的种类不同，仪器在使用前后需要做准备工作内容和时间长短也不相同，可能准备数天甚至数月，在上机测试时往往可能只有分分秒秒，所以各单位在填报共享时间时，统计的基准很不一致，机时不等于实验时间，实验时间也不等于工作时间，亟需建立统一的衡量评价基准。

3.3 面临来自周边省份与上级单位共享平台的竞争

上海早在2007年就率全国之先，对大型仪器设施共享进行人大立法，较早启动大型仪器信息平台建设，并建立相关报送制度和考评奖励制度。但正因为起步早、包袱重，由信息平台向数字平台转型升级，面临着浙江省、四川省、辽宁省和甘肃省等基于物联网数字化平台先行先试地区的竞争，尤其是浙江省，拟在近期完成10 000台仪器设备的物联网化在线信息采集，并提出将浙江大仪平台推广到长三角，并积极筹办2020年第四届长江经济带科技资源共享论坛会议，引入沪、苏、皖约2 500家机构的1.9万台（套）仪器设备，为浙江省创新主体提供更多更好的创新资源［21］。

同时，中央在沪高校和科研机构，因业务上的垂直管理机制，在大型科学仪器共享方面，会优先加入教育部、中科院等机构的管理体系。科技部、教育部和中科院，甚至一些行业主管单位都已经在数字经济和数字化新基建大潮的推动下，部署相关设备或装置以及物理设施的物联网数字化在线信息采集。中科院体系的院所已经在逐步进入全院一体化的管理，高校目前的物联网管理平台大都还是院系一级试点，校级的物联网平台也已经在建设中。

因此，上海大型科学仪器设备共享物联数字化建设横向面临来自浙江等省份的竞争，纵向来自科技部、中科院以及教育部这些垂直机构共享平台压力。

4 对策与建议

4.1 优化仪器设备工作机时获取与利用

调研中发现大型仪器管理平台有各种形态，有大型仪器资产管理、大型仪器设备管理、大型仪器报送、大型仪器登记预约等平台。这些平台都面临着数据不准确、不及时、甚至有人为修改数据的问题。但是在仪器设备共享中一个核心参考指标就是机时，尤其核心设备工作的机器时间（即“机时”）。对于这个机器时间，可以通过建立算法模型，结合实践经验来推算实验时间和服务时间。应紧紧抓住机时这个主要矛盾，采用物联网技术实时、准确地获取仪器机时信息，通过对机时的解析和充分利用，解决大型仪器共享平台的数据准确性、实时性、人为干扰、统计标准的问题，强化仪器共享服务的预约功能、金额校对和服务过程管理。通过物联网平台与其他管理和服务平台的互联互通，建立管理服务平台和仪器管理单位之间的紧密联系，实现数据的实时交互、业务的高效对接，进而减轻仪器管理单位的工作量，提高仪器管理单位的管理效率。

4.2 完善仪器分类赋予设备唯一的身份标识

在诸多重点高校与科研院所中，科学仪器设备具有种类繁多、名称各异、数量庞大、规格复杂、使用周期不等、放置地点分散、对账难度高等特点，给科学仪器设备信息化、精细化和准确化管理提出了巨大挑战。尽管有相应的国家分类标准，但是由于分类注重仪器种类而对服务实际情况考虑不足，因此当前仍存在仪器分类标准与实际情况不匹配、编码标准不统一等问题。应进一步完善科学仪器设备统一分类与编码标识标准体系，使仪器分类标准更加规范和细化，更符合共享服务的需要。仪器编码应充分考虑其唯一性、稳定性、可扩充性、实用性与可操作性。为科学仪器设备人员流、物资流、信息流、资金流、服务流的互联互通提供基础保障。

4.3 建设上海大型仪器共享物联数字化平台

构建上海大型仪器共享物联数字化平台架构，升级上海大型仪器报送平台，利用技术手段打破传统时间与空间的约束，实现从静态数据管理到动态数据管理模式的转变；由于大多数仪器管理单位的发展定位和重点工作任务不是仪器共享服务，而且在管理架构、资源投入、人员调配和绩效考核等方面存在组织协调困难，难以在短时间内建设专有的对外共享服务平台，因此建设上海市级的大型仪器共享平台，利用物联网技术，推动各相关单位之间对外服务的协同发展，具有重要的现实意义；通过对接上海大数据，打通和财政等其他部门的数据对接，破除信息壁垒，实现跨部门的数据共享与信息交互，有效整合分布于不同空间位置的大型仪器设备资源，使大型仪器的资源优势发挥到最大；同时，简化仪器共享数据报送流程，“让数据多跑路，让人员少跑腿，让管理更精准，让共享更高效”。

为此，应进一步完善针对不同部门数据接口开放的考核办法，形成明确、细化的规章制度。

4.4 一次规划分步实施

先期从机时获取开始，融入设备的预约信息，操作人员信息、设备位置信息次之；先从分析仪器开始，逐步扩展到其他仪器；先从上海开始，逐步推广到长三角地区。在平台建设上，先期把基于共享机时的统计展示做起来，在此基础上为政府有关部门、平台管理中心、用户机构提供相关决策服务；后期基于大型仪器共享物联网数字化平台，组织相关的仪器管理单位，面向全社会提供科学仪器设备开放共享市场化服务，进一步带动科技资源和创新要素的市场化流动与配置。

5 结 语

目前大型科学仪器设备开放共享管理总尚处于信息化初级阶段，未实现完全数字化管理。由于资源共享服务智能化水平不够而导致管理手段不足、效率低等现象。亟需通过综合利用物联网等信息技术，构建大型科学仪器设备共享物联网数字化平台，实现资源、能力、需求三者贯通，真正实现上海市大型科学仪器设备共享服务的平台化运营。这不仅是落实顶层政策文件的迫切需求，也是进一步提升上海大型科学仪器设备开放共享能级与服务水平的必然选择，更是响应上海推进城市数字化转型、促进科技资源高效利用等新时期科技创新发展规划方针的有力举措。