胡鵬飛， 謝 忱， 馬村成， 李 強

(上海大學 分析測試中心， 上海 200444)

0 引 言

隨著探索物質世界的科學研究活動飛速發(fā)展，實驗儀器設備的作用越來越凸顯重要，逐漸成為高校學科發(fā)展、以及科學研究的基礎，大型精密儀器設備更是人才培養(yǎng)和技術創(chuàng)新發(fā)展的保障，為高水平頂尖人才的培養(yǎng)和國家重大項目技術的研究提供有力支撐。

目前，國內理工科高校大型精密儀器設備擁有率參差不齊，一些特定功能大型精密儀器設備的地域布局和服務覆蓋還不合理，造成儀器使用效率低、測試需求不能滿足等問題。由此，建設和發(fā)展大型精密儀器設備公共技術共享平臺，成為提高大型儀器使用效率，合理有效利用設備及人才資源的有力手段[1-12]。

1 分析測試中心科研公共技術服務共享平臺的整體建設

1.1 公共技術服務共享平臺的設計方案

在校設備處成立貴重儀器共享服務平臺的整體布局下，分析測試中心以20多臺大型設備為基礎成為平臺的核心組成部分。① 構建3個功能分析表征實驗室，包括透射電子顯微鏡實驗室，掃描電子顯微鏡實驗室，射線、光、電、磁、熱分析實驗室，以及樣品制備實驗室； ② 做好各實驗室人員的合理配置，兼顧人員學歷及專業(yè)，建立合理可行的考核機制，保證每個實驗室工作人員博士研究生學歷達到80%，高級職稱達到40%以上，實行以實驗技術水平和完成服務工作為標準的考核機制；③ 開發(fā)面向周邊地區(qū)、乃至全國的共享網絡平臺，實行預約測試及網絡結算為主的工作流程；④ 實行貴重儀器責任教授制度，充分發(fā)揮全校教職員工的人才優(yōu)勢，對于具有良好儀器設備科研背景的教授，實行優(yōu)先使用及開發(fā)儀器功能的制度。

1.2 功能實驗室建設

1.2.1 實驗室硬件設施建設

實驗室的建筑按照國家標準執(zhí)行，配備獨立的空氣循環(huán)系統，獨立的電源供應系統，相關設備配備了高性能UPS 蓄電系統；工作區(qū)域實行衛(wèi)生隔離、電磁門控，確保工作空間的潔凈和獨立，同時，網絡平臺系統接入實驗室，以便隨時查閱及監(jiān)控預約和測試。各功能分析表征實驗室設備配置:

(1) 透射電子顯微鏡實驗室。① 2臺JEM-200CX;② 1臺 JEM-2010F;③ 1臺 JEM-2100F。

(2) 掃描電子顯微鏡實驗室。① 600i雙束型聚焦離子束;② CamScan Apoloo300型熱場掃描電子顯微鏡;③ 日本電子JSM-6700 JSM-7500冷場掃描電子顯微鏡;④ 日立SU-1510 型鎢燈絲掃描電子顯微鏡;⑤ 三位原子探針LEAP4000X HR;⑥ 場離子顯微鏡Imago;⑦ 超高真空低溫掃描隧道顯微鏡UHV-LT STM;⑧ 原位納米力學測試系統TriboIndenter。

(3) 射線、光、電、磁、熱分析實驗室。① X射線光電子能譜儀ESCALAB 250Xi;② X射線熒光光譜儀XRF-1800;③ 單晶X射線衍射儀SMART APEX II;④ X射線衍射儀D/max2200;⑤ X射線衍射儀D/max2550;⑥ 激光顯微拉曼光譜儀InVia plus;⑦ 少子壽命測量儀WT2000;⑧ 納米力度及點位分析儀Zetasizer 3000 HAS;⑨ 振動樣品磁強計7407;⑩ 綜合物性測量系統PPMS-9T(EC-II);核磁共振波譜儀AVANCE 500 MHz;差示掃描量熱儀DSC 404 C;差示掃描量熱儀Diamond DSC。

(4) 樣品制備實驗室。① 振動拋光機;② 凹坑儀;③ 離子減薄儀;④ 雙噴電解減薄儀;⑤ 體視數碼顯微鏡;⑥ 蔡司倒置式光學顯微鏡;⑦ 樣品表面處理機;⑧ 臨界點干燥儀;⑨ 離子研磨儀;⑩ 冷凍超薄切片機;超聲波破碎儀;離子濺射儀。

公共技術服務共享平臺堅持信息化和人性化的構建理念，以互聯網絡為根本依托[13-16]，協調安排相關測試需求與工作人員和設備儀器，建立校貴重儀器設備共享平臺，共享網絡平臺結構如圖1所示。

圖1 貴重儀器設備共享網絡平臺結構圖

平臺設置設備簡介頁面；首頁設有登錄入口，以及校外用戶注冊入口；登錄后，顯示了平行關系的四大主要模塊，儀器保管員模塊、普通用戶模塊，校內導師模塊，和項目經費卡負責人模塊，不同人員可以根據需求進入相應的界面，進行下一步的操作。

其中，儀器保管員可操作界面含有儀器信息維護、開放計劃、開放模板、預約單審核處理、測試單維護等諸多操作入口，測試方式分為委托測試和VIP自行測試。

1.2.2 實驗室人才隊伍建設

(1) 人員配置。選聘不同專業(yè)背景的科研技術人員為設備運行和測試分析提供技術支持，所涉及的專業(yè)背景涵蓋金屬材料學，納米科學，功能陶瓷，晶體化學、有機化學、物理光學等方向，每一個實驗室都分別安排不同專業(yè)方向的工作人員，以適應樣品多樣性的測試需求，并在實驗室中實行多臺設備輪崗值班制度。共有專職技術管理人員18 人，其中高級職稱8 人，中級職稱10 人；博士及以上學歷14 人，碩士4 人，組成了一支多層次、多學科的科學合理的實驗技術隊伍。

(2) 工作考核及聘任和激勵。針對實驗技術工作人員設立相對獨立的考核方案，主要以完成測試服務的情況和實驗技術的提高為考核要點；在人事聘用上，除了學校實行專業(yè)技術聘任管理制度之外，推行實驗技術總監(jiān)、技術總管聘任，激勵工作人員積極參與實驗技術能力的提高。

(3) 人才培養(yǎng)。加強各實驗室人員的技術培訓，鼓勵青年教師走出去，到國內外具有良好實驗技術基礎的實驗室訪問、學習，緊跟發(fā)展前沿，不斷提高相關功能實驗室的整體水平，暫時設定每年公派一位教師出國學習。

(4) 責任教授制度。本著“術業(yè)有專攻”的理念，廣泛開展責任教授制度，該制度是對于那些對特定儀器有獨到技術開發(fā)和研究的教授而設立，經過考核確認為責任教授的教師，對于該設備的維護運行與使用既有責任又有義務。①對設備的科學使用與運行提出指導性意見，能依托設備開展創(chuàng)新性工作，促進儀器設備的功能開發(fā)；②在不影響設備的正常愉悅測試前提下，可以優(yōu)先使用設備。

2 平臺運行情況及不足和改進措施

2.1 設備共享平臺近5年運行情況

共享平臺開通運行5年來，預約系統運行平穩(wěn)，信息化管理逐步完善。在實驗室開放、資源共享、提高設備利用率、以及服務能力與水平等方面開展了扎實工作。分析測試中心共享平臺的各實驗室測試業(yè)務量穩(wěn)中有升(見圖2)，透射電子顯微鏡實驗室每年完成金屬材料、納米材料、復合材料等上萬個樣品的測試分析工作，掃描電子顯微鏡實驗室和射線、光、電、磁、熱分析實驗室每年完成化學化工、材料、生物、電氣等學科的測試分別達到22 000、34 000余個樣品，為學科學位建設、科學研究、本科教育等起到了強有力的支撐與保障作用，例如，各實驗室在“鋯合金基礎材料研究”課題獲批國家科技進步獎(二等獎)的過程中發(fā)揮了重要數據支撐作用。

圖2 各功能實驗室近5年(2013-2017年)中每年的測試樣品數

2.2 設備共享平臺存在的不足及改進措施

(1) 大型儀器設備，運行維護經費不足。目前，主要采取以下幾個改進措施:① 設立大型儀器設備維修基金。遵循學校及上級管理部門的規(guī)定，對大型儀器設備開放共享實行有償服務，合理定價，集中論證，收取基本的技術服務費等。② 開展大型儀器維護、功能改造立項申報，積極參與學校及相關管理部門的實驗技術立項申報，爭取經費支持。

(2) 測試結算與財務流程脫節(jié)。對于校內用戶采用經費卡校內轉賬進行測試結算，經費卡余額與設備測試單維護結算，不能對接。采取的改進措施是，廣泛開展預付費制度，提前構建預付費經費卡體系。

(3) 用戶過量預約測試機時。在平臺運行過程中，有些用戶，不了解樣品測試的耗時規(guī)律，往往過量預約機時占位，對此，中心采取了如下措施。① 借助每年針對研究生開設的“材料的現代分析測試方法” 實習課程，開展預約操作培訓；② 推行高年級幫、帶低年級的策略；③ 導師、設備維護老師做好指導性把關。

3 展 望

構建儀器設備資源共享技術平臺，對于開展資源共享、提高設備利用率、提高教學和科研投資效益，構建節(jié)約型社會具有重要意義。但大型設備的開放和管理是一項長期復雜的系統工程，需要長期的深入研究和實踐，需要各種互聯網、物聯網等新興管理技術和理念的投入，更需要敢于創(chuàng)新和不斷探索的精神。