何素麗，王雪菲，王硯迪，余 也

（北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部 基建工程處，北京 100191）

隨著科技的發(fā)展、實驗室工藝設(shè)備和技術(shù)手段的進步、專業(yè)人才的流動以及研究課題的更新，實驗室通用和共享已成為高校實驗室建設(shè)及管理的新方向、新趨勢?？焖俚膶W(xué)科發(fā)展使得研究方向及科研課題也在以前所未有的速度發(fā)展更迭，相應(yīng)支撐學(xué)科發(fā)展的軟硬件設(shè)施的更新周期也在不斷縮短，對實驗室的建設(shè)也提出了更高的要求。因此，如何建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)空間共享、適應(yīng)課題更新、滿足經(jīng)濟效益的實驗室，是高?；ü芾砣藛T面臨的新課題[1-3]。

本文從醫(yī)學(xué)院校基建管理人員的角度出發(fā)，分析當(dāng)前醫(yī)學(xué)院校實驗室建設(shè)模式的現(xiàn)狀和瓶頸，結(jié)合醫(yī)學(xué)院校實驗室建設(shè)實踐及相關(guān)調(diào)研情況，探索通用型實驗室的建設(shè)模式、空間規(guī)劃、規(guī)范管理等方面內(nèi)容，希望提出兼具創(chuàng)新性和可行性的建設(shè)理念和思路。

1 醫(yī)學(xué)院校實驗室設(shè)計、建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 實驗室類型分析

通過對國內(nèi)綜合醫(yī)學(xué)院校科研方向和實驗類型的調(diào)研，依據(jù)實驗室工藝需求的共性特征，可將醫(yī)學(xué)院校實驗室大致分為研究類實驗室、生物類實驗室、化學(xué)類實驗室和公共實驗平臺4 大類。研究類實驗室主要進行流行病學(xué)、營養(yǎng)與保健、衛(wèi)生政策研究等公共及預(yù)防醫(yī)學(xué)相關(guān)的研究實驗，這類實驗室的特點為通風(fēng)要求小，大功率實驗設(shè)備較少；生物類實驗室主要進行微生物、免疫、生理、病理等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究實驗，這類實驗室的通風(fēng)要求和用電量均高于研究類實驗室，通常有較嚴格的生物安全等級要求；化學(xué)類實驗室主要進行藥物化學(xué)、藥物分析、合成化學(xué)等藥學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?，在幾類實驗室中通風(fēng)需求和用電量最高，同時有較高的安全防護要求；公共實驗平臺通常指公共的動物飼養(yǎng)及實驗平臺、大型儀器設(shè)備共享平臺等，集約利用有限的實驗資源，避免重復(fù)建設(shè)，提高資源使用效益。

1.2 實驗室的常規(guī)建設(shè)模式及特點

目前大部分醫(yī)學(xué)院校的實驗室建設(shè)模式，通常都是在有明確使用人的前提下，由使用人提出實驗工藝和空間布局的需求，再由基建管理部門委托專業(yè)的設(shè)計院，按照使用人提出的明確需求進行個性化的設(shè)計，建設(shè)完成后整體交付。常規(guī)實驗室建設(shè)模式的優(yōu)點是需求明確、具體，項目交付時與使用人的個性化需求有較高的符合度，在一段時期內(nèi)能夠較好地滿足課題研究的需要。但同時也存在一些問題：（1）由于每個實驗室由一位學(xué)術(shù)帶頭人及其團隊使用，基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和實驗工藝功能都是按照科研工作的需求配置，麻雀雖小，五臟俱全，因此會因資源重復(fù)配置造成一定程度的浪費；（2）實驗室學(xué)術(shù)領(lǐng)頭人提出裝修改造要求時往往僅從自身需要出發(fā)，不會考慮樓宇總體功能分布合理性，因此可能對樓宇整體布局產(chǎn)生不利影響，同時降低整體實驗空間的開放性和利用率；（3）絕大多數(shù)實驗室無法適應(yīng)新的研究方向和科研課題，不具備后期調(diào)整的靈活度，隨著課題或使用人的變更往往造成大規(guī)模的頻繁拆改[4-6]。

2 醫(yī)學(xué)院校實驗室建設(shè)的發(fā)展模式

黨的十九大報告中指出：“發(fā)展必須是科學(xué)發(fā)展，必須堅定不移貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念”。結(jié)合醫(yī)學(xué)的未來發(fā)展趨勢和需求，建設(shè)開放、共享型的醫(yī)學(xué)通用型實驗室的思路與這一理念精準契合，已成為醫(yī)學(xué)院校實驗室建設(shè)的發(fā)展趨勢。

2.1 醫(yī)學(xué)通用型實驗室體系

通用型實驗室的研究和建設(shè)，為高校基建管理人員提供了一個實驗室建設(shè)的新思路。

通用型實驗室的建設(shè)是由基建工程作為基礎(chǔ)性支撐，實驗室工藝工程完成功能化，然后通過專業(yè)化的管理來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，最終建成具有完整生命周期的綜合性實驗室系統(tǒng)。醫(yī)學(xué)院校的通用型實驗室作為綜合性實驗體系，其通用型實驗室體系如圖1 所示，不僅包括分類分級共享型實驗空間（如研究類、生物類、化學(xué)類實驗室）、特殊工藝空間（如潔凈間、冷庫、生物安全實驗室），也必須包括公共服務(wù)平臺支撐（如動物房、儀器中心、管理服務(wù)平臺）以及學(xué)術(shù)交流空間（如研討室、報告廳），才能實現(xiàn)真正意義上空間及設(shè)施的通用、開放和共享。因此，相較于一般的定制化實驗室，通用型實驗室的優(yōu)勢在于能夠滿足大部分相近類型實驗的基礎(chǔ)工藝需求，能夠?qū)τ邢薜膶嶒炠Y源進行統(tǒng)籌規(guī)劃、合理調(diào)配，實現(xiàn)空間的共享和資源的集約使用，同時具備后期調(diào)整的靈活性。

圖1 通用型實驗室體系示意圖

2.2 通用型實驗室建設(shè)路徑探索

通過對通用型實驗室建設(shè)的思考和探索，筆者認為要建成滿足通用性、適用性、可持續(xù)性的通用型實驗室，關(guān)鍵在于可行適用的建設(shè)方案、靈活可塑的空間布局、合理適度的資源配置、先進高效的施工組織。醫(yī)學(xué)院校的基本建設(shè)管理人員，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計和建設(shè)階段切實把握好這4 個關(guān)鍵要素。

2.2.1 可行適用的建設(shè)方案

制定可行、適用的建設(shè)方案對于通用型實驗室的建設(shè)至關(guān)重要。建設(shè)方案的制定不再是依據(jù)某個具體使用人的特定使用需求，而是要結(jié)合學(xué)校、院系的實際情況，充分考慮專業(yè)設(shè)置、學(xué)科發(fā)展、科研方向、實驗類型，以及經(jīng)費落實情況、配套基礎(chǔ)設(shè)施條件等要素，科學(xué)、系統(tǒng)地進行分析[1]。針對不同類型的實驗室，要認真調(diào)查研究，對制約實驗室建設(shè)和發(fā)展的各種因素和條件進行全面分析、系統(tǒng)考慮和科學(xué)論證，制定好建設(shè)步驟，規(guī)劃好建設(shè)路徑，才能夠精準對接不同類型實驗室的建設(shè)需求。特別是在沒有特定使用需求的情況下，更需要進行系統(tǒng)充分的調(diào)研，組織專家咨詢論證，在明確建設(shè)規(guī)范依據(jù)的前提下，對照參考同類型實驗室的建設(shè)經(jīng)驗，明確工藝設(shè)計，確定建設(shè)方案[7]。

2.2.2 靈活可塑的空間布局

功能空間布局的確定是通用型實驗室建設(shè)的源頭問題，空間的通用性應(yīng)當(dāng)充分考慮實驗工藝各類規(guī)范的要求，設(shè)定合理的開間、進深、層高模數(shù)，形成標(biāo)準的柱網(wǎng)、開放的布局，建設(shè)靈活多變、易于組合的柔性實驗空間，較大幅度地提高空間的使用壽命，提高利用率，減少后期實驗室的改造投資。眾所周知，大進深以及靈活的水、電、通風(fēng)等資源條件，對于今后空間的靈活轉(zhuǎn)換非常有利。同時，將實驗室建設(shè)與無吊頂?shù)脑O(shè)計配合，不僅更符合現(xiàn)代建筑的美學(xué)要求，為科研人員提供一個良好、舒適的實驗環(huán)境，也能進一步提升空間的靈活性，便于基礎(chǔ)設(shè)施的維護和實驗空間的調(diào)整改造，實現(xiàn)通用型實驗室的可持續(xù)性發(fā)展[8-10]。

此外，通用型實驗室還需要努力創(chuàng)建平面布局相對完整、面積配比更加科學(xué)合理的空間系統(tǒng)，因此必須充分考慮實驗空間與特殊功能房（輔助用房）、辦公研討區(qū)以及其他公共區(qū)域之間的空間布局關(guān)系。就常規(guī)實驗室而言，一般建議實驗空間占30%～69%，特殊功能房占5%～31%，行政生活用房占10%～29%，其他公共區(qū)域占5%～18%。近期，筆者就國內(nèi)同類型實驗室建筑平面布局的相關(guān)數(shù)據(jù)進行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，其中辦公用房與實驗用房普遍采用的配比為約4 : 6，具有較高的適用度。同時，在平面布置上，辦公區(qū)域與實驗區(qū)域應(yīng)相對獨立，減少互相干擾，在辦公區(qū)域需設(shè)置專門的交流研討空間，方便科研人員之間的交流，也促進交叉學(xué)科發(fā)展。

2.2.3 合理適度的資源配置

醫(yī)學(xué)院校的生物、化學(xué)類實驗室、動物房以及儀器設(shè)備平臺等的建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于實驗的通風(fēng)、溫濕度、凈化、安全、環(huán)保等一系列實驗工藝流程的特殊要求，且實驗室內(nèi)通常配有大量的高精度、大功率、大體量的專業(yè)實驗儀器設(shè)備，因此在醫(yī)學(xué)院校通用型實驗室設(shè)計及建設(shè)過程中，如何在總體資源有限的情況下，合理、適度地配置通風(fēng)量、用電負荷、樓層荷載等資源條件也是建設(shè)的核心及難點，同時也決定了實驗室建成后的通用性、適用性和可持續(xù)性。

對于老校區(qū)的科研樓建設(shè)而言，資源供給受到較大局限，因此合理地進行資源配置就更加重要。通過對國內(nèi)相近類型的實驗室進行調(diào)研，就三類通用型實驗室關(guān)于送排風(fēng)、電力供應(yīng)以及樓層荷載的需求進行了統(tǒng)計，醫(yī)學(xué)院校通用型實驗室分級分類資源配置調(diào)研數(shù)據(jù)見表1。對照不同類型實驗室的資源需求，結(jié)合樓宇的總資源條件，對樓層功能進行合理布局，并對各類實驗室的通風(fēng)、用電、荷載等資源進行分級配置和建設(shè)，盡可能滿足絕大多數(shù)同類實驗當(dāng)前的需求和未來的發(fā)展[10-11]。

表1 醫(yī)學(xué)院校通用型實驗室分級分類資源配置調(diào)研數(shù)據(jù)

2.2.4 先進高效的施工組織

先進、高效的施工組織也是決定通用型實驗室建設(shè)成敗的關(guān)鍵要素之一。為保證實驗室建設(shè)能夠滿足工藝需求，可在進行基礎(chǔ)空間建設(shè)之前或同時，對實驗室空間內(nèi)部進行工藝設(shè)計，然后按照“建設(shè)共性、預(yù)留個性”的原則，在基礎(chǔ)建設(shè)階段對有特殊工藝要求的空間和資源條件進行預(yù)留。即在基礎(chǔ)建設(shè)階段完成實驗室空間、結(jié)構(gòu)、資源配給的分區(qū)域、分級別建設(shè)和預(yù)留，同時完成實驗室功能性系統(tǒng)（如供氣系統(tǒng)等）的設(shè)置以及特殊設(shè)備的提前吊裝等。在工藝建設(shè)階段，則可以采用后期靈活度較高的機電安裝方式（例如綜合吊架、無吊頂?shù)龋﹣硗瓿蓪嶒炇夷┒说墓δ芑瘜崿F(xiàn)。并且，根據(jù)項目建設(shè)的實際情況，或根據(jù)實驗室交付使用的具體安排，可將實驗室基礎(chǔ)支撐空間的建設(shè)與工藝工程建設(shè)同期、交叉或先后進行，基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)施工組織關(guān)系見圖2，基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)實施要點見表2。

圖2 基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)施工組織關(guān)系

表2 基礎(chǔ)建設(shè)與工藝建設(shè)實施要點

對于實驗空間的工藝建設(shè)，可以考慮采用裝配式機電施工方式，實現(xiàn)模塊預(yù)制、場內(nèi)組裝、精確定位和整體提升，不僅能夠縮短施工周期，也能夠減少施工過程中的噪音和粉塵，可大大減少對樓內(nèi)其他實驗空間的影響，也有利于實驗室的分期、分階段交付使用，并且在后期需要調(diào)整時能夠縮短實施周期，減少施工影響，確保新課題的及時順利開展[5,12]。

3 專業(yè)規(guī)范的實驗室管理模式

醫(yī)學(xué)院校的實驗室管理應(yīng)當(dāng)遵循專業(yè)、安全、可持續(xù)的原則。特別是對于通用型實驗室而言，應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)的實驗室管理模式，組建由服務(wù)優(yōu)質(zhì)的物業(yè)管理人員及專業(yè)的實驗室技術(shù)人員構(gòu)成的管理團隊，建立靈活、便捷的預(yù)約使用管理機制和配套的制度體系，保障實驗室的安全、高效運行。同時，應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)代實驗室控制系統(tǒng)和云技術(shù)，實時記錄和控制實驗室的運行狀態(tài)和各項數(shù)據(jù)。這不僅能為管理人員提供便利、高效的管理工具，也能對能源消耗、使用情況進行分析，為實驗室的持續(xù)發(fā)展提供有效的技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語

結(jié)合工作中的實踐和調(diào)研情況，本文對醫(yī)學(xué)院校通用型實驗室建設(shè)模式進行了探索和思考。通用型實驗室建設(shè)是一個綜合性強且復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從建筑主體建設(shè)階段就融入通用型實驗室的建設(shè)思路和理念，為后期的工藝需求提供條件。同時，項目實施不僅需要合理的設(shè)計與高效的施工組織，同時也需要學(xué)?；ü芾聿块T與科研部門的密切配合，以使得通用型實驗室的建設(shè)切實滿足先進科學(xué)實驗的需求。

總之，現(xiàn)今社會“誰擁有了一流創(chuàng)新人才、擁有了一流科學(xué)家，誰就能在科技創(chuàng)新中占據(jù)優(yōu)勢”，而建筑是承載人才與科研工作的重要基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)院校通用型實驗室的建設(shè)將為醫(yī)學(xué)創(chuàng)新人才和科學(xué)家們提供了更加靈活、高效、共享的空間保證和基礎(chǔ)支撐，為未來醫(yī)學(xué)發(fā)展、科技創(chuàng)新、交叉學(xué)科建設(shè)以及引領(lǐng)性醫(yī)學(xué)研究工作創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的共享平臺。