胡鵬飛， 謝 忱， 馬村成， 李 強(qiáng)

(上海大學(xué) 分析測(cè)試中心， 上海 200444)

0 引 言

隨著探索物質(zhì)世界的科學(xué)研究活動(dòng)飛速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的作用越來越凸顯重要，逐漸成為高校學(xué)科發(fā)展、以及科學(xué)研究的基礎(chǔ)，大型精密儀器設(shè)備更是人才培養(yǎng)和技術(shù)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(xiàng)目技術(shù)的研究提供有力支撐。

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

1 分析測(cè)試中心科研公共技術(shù)服務(wù)共享平臺(tái)的整體建設(shè)

1.1 公共技術(shù)服務(wù)共享平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案

在校設(shè)備處成立貴重儀器共享服務(wù)平臺(tái)的整體布局下，分析測(cè)試中心以20多臺(tái)大型設(shè)備為基礎(chǔ)成為平臺(tái)的核心組成部分。① 構(gòu)建3個(gè)功能分析表征實(shí)驗(yàn)室，包括透射電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室，掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室，射線、光、電、磁、熱分析實(shí)驗(yàn)室，以及樣品制備實(shí)驗(yàn)室； ② 做好各實(shí)驗(yàn)室人員的合理配置，兼顧人員學(xué)歷及專業(yè)，建立合理可行的考核機(jī)制，保證每個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作人員博士研究生學(xué)歷達(dá)到80%，高級(jí)職稱達(dá)到40%以上，實(shí)行以實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平和完成服務(wù)工作為標(biāo)準(zhǔn)的考核機(jī)制；③ 開發(fā)面向周邊地區(qū)、乃至全國的共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)行預(yù)約測(cè)試及網(wǎng)絡(luò)結(jié)算為主的工作流程；④ 實(shí)行貴重儀器責(zé)任教授制度，充分發(fā)揮全校教職員工的人才優(yōu)勢(shì)，對(duì)于具有良好儀器設(shè)備科研背景的教授，實(shí)行優(yōu)先使用及開發(fā)儀器功能的制度。

1.2 功能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室的建筑按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，配備獨(dú)立的空氣循環(huán)系統(tǒng)，獨(dú)立的電源供應(yīng)系統(tǒng)，相關(guān)設(shè)備配備了高性能UPS 蓄電系統(tǒng)；工作區(qū)域?qū)嵭行l(wèi)生隔離、電磁門控，確保工作空間的潔凈和獨(dú)立，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng)接入實(shí)驗(yàn)室，以便隨時(shí)查閱及監(jiān)控預(yù)約和測(cè)試。各功能分析表征實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置:

(1) 透射電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室。① 2臺(tái)JEM-200CX;② 1臺(tái) JEM-2010F;③ 1臺(tái) JEM-2100F。

(2) 掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室。① 600i雙束型聚焦離子束;② CamScan Apoloo300型熱場(chǎng)掃描電子顯微鏡;③ 日本電子JSM-6700 JSM-7500冷場(chǎng)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(chǎng)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(xué)測(cè)試系統(tǒng)TriboIndenter。

(3) 射線、光、電、磁、熱分析實(shí)驗(yàn)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(cè)量儀WT2000;⑧ 納米力度及點(diǎn)位分析儀Zetasizer 3000 HAS;⑨ 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)7407;⑩ 綜合物性測(cè)量系統(tǒng)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(shí)驗(yàn)室。① 振動(dòng)拋光機(jī);② 凹坑儀;③ 離子減薄儀;④ 雙噴電解減薄儀;⑤ 體視數(shù)碼顯微鏡;⑥ 蔡司倒置式光學(xué)顯微鏡;⑦ 樣品表面處理機(jī);⑧ 臨界點(diǎn)干燥儀;⑨ 離子研磨儀;⑩ 冷凍超薄切片機(jī);超聲波破碎儀;離子濺射儀。

公共技術(shù)服務(wù)共享平臺(tái)堅(jiān)持信息化和人性化的構(gòu)建理念，以互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為根本依托[13-16]，協(xié)調(diào)安排相關(guān)測(cè)試需求與工作人員和設(shè)備儀器，建立校貴重儀器設(shè)備共享平臺(tái)，共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 貴重儀器設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

平臺(tái)設(shè)置設(shè)備簡介頁面；首頁設(shè)有登錄入口，以及校外用戶注冊(cè)入口；登錄后，顯示了平行關(guān)系的四大主要模塊，儀器保管員模塊、普通用戶模塊，校內(nèi)導(dǎo)師模塊，和項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)卡負(fù)責(zé)人模塊，不同人員可以根據(jù)需求進(jìn)入相應(yīng)的界面，進(jìn)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(hù)、開放計(jì)劃、開放模板、預(yù)約單審核處理、測(cè)試單維護(hù)等諸多操作入口，測(cè)試方式分為委托測(cè)試和VIP自行測(cè)試。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)室人才隊(duì)伍建設(shè)

(1) 人員配置。選聘不同專業(yè)背景的科研技術(shù)人員為設(shè)備運(yùn)行和測(cè)試分析提供技術(shù)支持，所涉及的專業(yè)背景涵蓋金屬材料學(xué)，納米科學(xué)，功能陶瓷，晶體化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理光學(xué)等方向，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室都分別安排不同專業(yè)方向的工作人員，以適應(yīng)樣品多樣性的測(cè)試需求，并在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)行多臺(tái)設(shè)備輪崗值班制度。共有專職技術(shù)管理人員18 人，其中高級(jí)職稱8 人，中級(jí)職稱10 人；博士及以上學(xué)歷14 人，碩士4 人，組成了一支多層次、多學(xué)科的科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍。

(2) 工作考核及聘任和激勵(lì)。針對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)工作人員設(shè)立相對(duì)獨(dú)立的考核方案，主要以完成測(cè)試服務(wù)的情況和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的提高為考核要點(diǎn)；在人事聘用上，除了學(xué)校實(shí)行專業(yè)技術(shù)聘任管理制度之外，推行實(shí)驗(yàn)技術(shù)總監(jiān)、技術(shù)總管聘任，激勵(lì)工作人員積極參與實(shí)驗(yàn)技術(shù)能力的提高。

(3) 人才培養(yǎng)。加強(qiáng)各實(shí)驗(yàn)室人員的技術(shù)培訓(xùn)，鼓勵(lì)青年教師走出去，到國內(nèi)外具有良好實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室訪問、學(xué)習(xí)，緊跟發(fā)展前沿，不斷提高相關(guān)功能實(shí)驗(yàn)室的整體水平，暫時(shí)設(shè)定每年公派一位教師出國學(xué)習(xí)。

(4) 責(zé)任教授制度。本著“術(shù)業(yè)有專攻”的理念，廣泛開展責(zé)任教授制度，該制度是對(duì)于那些對(duì)特定儀器有獨(dú)到技術(shù)開發(fā)和研究的教授而設(shè)立，經(jīng)過考核確認(rèn)為責(zé)任教授的教師，對(duì)于該設(shè)備的維護(hù)運(yùn)行與使用既有責(zé)任又有義務(wù)。①對(duì)設(shè)備的科學(xué)使用與運(yùn)行提出指導(dǎo)性意見，能依托設(shè)備開展創(chuàng)新性工作，促進(jìn)儀器設(shè)備的功能開發(fā)；②在不影響設(shè)備的正常愉悅測(cè)試前提下，可以優(yōu)先使用設(shè)備。

2 平臺(tái)運(yùn)行情況及不足和改進(jìn)措施

2.1 設(shè)備共享平臺(tái)近5年運(yùn)行情況

共享平臺(tái)開通運(yùn)行5年來，預(yù)約系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，信息化管理逐步完善。在實(shí)驗(yàn)室開放、資源共享、提高設(shè)備利用率、以及服務(wù)能力與水平等方面開展了扎實(shí)工作。分析測(cè)試中心共享平臺(tái)的各實(shí)驗(yàn)室測(cè)試業(yè)務(wù)量穩(wěn)中有升(見圖2)，透射電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室每年完成金屬材料、納米材料、復(fù)合材料等上萬個(gè)樣品的測(cè)試分析工作，掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室和射線、光、電、磁、熱分析實(shí)驗(yàn)室每年完成化學(xué)化工、材料、生物、電氣等學(xué)科的測(cè)試分別達(dá)到22 000、34 000余個(gè)樣品，為學(xué)科學(xué)位建設(shè)、科學(xué)研究、本科教育等起到了強(qiáng)有力的支撐與保障作用，例如，各實(shí)驗(yàn)室在“鋯合金基礎(chǔ)材料研究”課題獲批國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)(二等獎(jiǎng))的過程中發(fā)揮了重要數(shù)據(jù)支撐作用。

圖2 各功能實(shí)驗(yàn)室近5年(2013-2017年)中每年的測(cè)試樣品數(shù)

2.2 設(shè)備共享平臺(tái)存在的不足及改進(jìn)措施

(1) 大型儀器設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)經(jīng)費(fèi)不足。目前，主要采取以下幾個(gè)改進(jìn)措施:① 設(shè)立大型儀器設(shè)備維修基金。遵循學(xué)校及上級(jí)管理部門的規(guī)定，對(duì)大型儀器設(shè)備開放共享實(shí)行有償服務(wù)，合理定價(jià)，集中論證，收取基本的技術(shù)服務(wù)費(fèi)等。② 開展大型儀器維護(hù)、功能改造立項(xiàng)申報(bào)，積極參與學(xué)校及相關(guān)管理部門的實(shí)驗(yàn)技術(shù)立項(xiàng)申報(bào)，爭(zhēng)取經(jīng)費(fèi)支持。

(2) 測(cè)試結(jié)算與財(cái)務(wù)流程脫節(jié)。對(duì)于校內(nèi)用戶采用經(jīng)費(fèi)卡校內(nèi)轉(zhuǎn)賬進(jìn)行測(cè)試結(jié)算，經(jīng)費(fèi)卡余額與設(shè)備測(cè)試單維護(hù)結(jié)算，不能對(duì)接。采取的改進(jìn)措施是，廣泛開展預(yù)付費(fèi)制度，提前構(gòu)建預(yù)付費(fèi)經(jīng)費(fèi)卡體系。

(3) 用戶過量預(yù)約測(cè)試機(jī)時(shí)。在平臺(tái)運(yùn)行過程中，有些用戶，不了解樣品測(cè)試的耗時(shí)規(guī)律，往往過量預(yù)約機(jī)時(shí)占位，對(duì)此，中心采取了如下措施。① 借助每年針對(duì)研究生開設(shè)的“材料的現(xiàn)代分析測(cè)試方法” 實(shí)習(xí)課程，開展預(yù)約操作培訓(xùn)；② 推行高年級(jí)幫、帶低年級(jí)的策略；③ 導(dǎo)師、設(shè)備維護(hù)老師做好指導(dǎo)性把關(guān)。

3 展 望

構(gòu)建儀器設(shè)備資源共享技術(shù)平臺(tái)，對(duì)于開展資源共享、提高設(shè)備利用率、提高教學(xué)和科研投資效益，構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)具有重要意義。但大型設(shè)備的開放和管理是一項(xiàng)長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要長期的深入研究和實(shí)踐，需要各種互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興管理技術(shù)和理念的投入，更需要敢于創(chuàng)新和不斷探索的精神。