李寧，張昌棟，凌育棟，汪麗霞，邢久東，李志裕，蘇夢翔

(中國藥科大學藥學院，江蘇 南京 211198)

現(xiàn)代本/專科生和研究生教學、科學研究均離不開儀器設備的支撐。近年來，在雙一流建設指導下，高等院校不斷加大教學、科研儀器的配備[1],儀器設備的種類和數(shù)量日益增加，各種校級、院級等不同層別的儀器平臺、實驗中心、測試分析部或公共服務中心應運而生，以滿足教學、科研等多種不同需求，為國家培養(yǎng)高水平、創(chuàng)新型的一流人才[2]。儀器硬件建設在提高了高校教學、科研實力的同時，也給儀器設備的管理工作帶來了挑戰(zhàn)。如何發(fā)揮儀器設備在教學、科研和學科建設工作中的作用，提高儀器利用率，優(yōu)化和整合資源配置，是高校儀器設備管理工作的一項重要任務[3]。藥學學科的專業(yè)性與應用性，決定了醫(yī)藥類高校對本科生、研究生的教育更需要緊跟時代發(fā)展與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，而其教學和科研對儀器設備的依賴度更高，實為一個重要的體現(xiàn)。

依托中國藥科大學4個國家重點學科——藥物化學、藥物制劑、藥物分析、藥理學，涉及藥物化學、藥物制劑、藥物分析和藥理學四門藥學主干課程群，中國藥科大學藥學院成立藥學實驗教學示范中心，在2007年首批被評為“國家級藥學實驗教學示范中心建設點”，于2012年通過驗收成為“國家級藥學實驗教學示范中心”，并在2014年成功入選首批國家級虛擬仿真實驗中心。本文即以中國藥科大學藥學院藥學國家實驗教學示范中心的大學生創(chuàng)新實驗訓練綜合平臺(以下簡稱大創(chuàng)平臺)為例，對大創(chuàng)平臺儀器設備的運行和管理包括安全管理、數(shù)據(jù)管理、隊伍建設、儀器的預約、授權(quán)使用、儀器使用情況統(tǒng)計等方面進行探討，并針對平臺管理過程中的問題提出建議，為高校各級儀器共享平臺的建設和管理提供有力的參考。

1 大學生創(chuàng)新實驗訓練綜合平臺簡介

大學生創(chuàng)新實驗訓練綜合平臺成立于2016年，隸屬于藥學國家實驗教學示范中心(藥學院)。大創(chuàng)平臺儀器包括：搭配不同類型檢測器的高效液相色譜儀、超高效液相色譜儀、多種檢測器和進樣系統(tǒng)的氣相色譜儀、離子色譜儀、質(zhì)譜儀等；原子吸收光譜儀、傅立葉變換紅外光譜儀、熒光分光光度計、紫外分光光度計、旋光儀等光譜儀器；自動電位滴定儀、水分滴定儀等；熒光倒置顯微鏡、實時定量PCR儀、全波長酶標儀等生物學儀器。大創(chuàng)平臺儀器實行專人專管，目前平臺實驗室有專職管理人員5名，負責儀器的維護和保養(yǎng)、計量和審計、外聯(lián)和計費、收費等，分工協(xié)作并同時負責相關(guān)專業(yè)的實驗教學。

2 大學生創(chuàng)新實驗訓練綜合平臺管理特色

基于中國藥科大學人才培養(yǎng)的部署，包括“基礎藥學拔尖創(chuàng)新人才計劃” “大學生創(chuàng)新性實驗計劃”“開放性實驗” 等，每年有約1 400人次的學生參與創(chuàng)新性實驗項目，約200人次的學生自主設計實驗，約1 500人次的學生參加開放性實驗項目。大創(chuàng)平臺在滿足日常本?？粕?、研究生實驗教學任務的同時，堅持共享開放原則，面向全校師生開放預約使用。然而，開放會帶來諸多不確定性因素，使平臺管理更加復雜和困難。例如研究生、本科生人員構(gòu)成流動性很大、水平參差不齊，且實驗項目數(shù)量和種類繁多、涉及面廣等。因此，如何加強儀器設備的使用管理和維護，提高儀器使用率和回報率，是保證平臺優(yōu)質(zhì)、高效運行的重要保證。

2.1 儀器平臺安全管理 安全管理工作是關(guān)系到人身財產(chǎn)安全的大事，是重中之重，直接關(guān)系到教學、科研工作的順利開展。因此，學校、學院、實驗中心、大創(chuàng)平臺制定了一系列的管理制度和標準操作規(guī)程(SOP)來杜絕安全事故發(fā)生。如氣相色譜儀、原子吸收光譜儀等儀器需要多種不同用途的氣體，包括氮氣、氬氣、氦氣等惰性氣體，壓縮空氣、笑氣(一氧化二氮)以及氫氣、乙炔氣等可燃性氣體等。因此，空氣壓縮機、氣體鋼瓶比較多，需要合理并妥善放置在通風、干燥處，并且需遠離熱源、火源，同時避免陽光直射，房間內(nèi)裝有防爆燃通風控制系統(tǒng)。可燃性氣體尤其需注意通風問題。所有氣瓶、壓縮機均統(tǒng)一放置于指定房間，氣體經(jīng)標準不銹鋼管路將氣體輸送至儀器前端；同時將惰性氣體與可燃性氣體分開放置，提高安全性。所有氣體鋼瓶必須固定，并做好鋼瓶的標識，詳細寫明品種、規(guī)格、使用狀態(tài)等(見圖1)。在氣瓶存放處、儀器前端均安裝有氧氣、氫氣、乙炔等氣體報警器，實時監(jiān)控氣體狀態(tài)，防患于未然。使用氣體鋼瓶時，氣體不能完全用盡，須留有一定的余壓。定期檢查氣閥接口、壓縮機(注意排水)，排除安全隱患。同時，每臺設備上方均安裝了萬向通風罩，以加速空氣流通，減少實驗室內(nèi)有害氣體停留，保障師生安全。

圖1 部分儀器設備圖

除此之外，水電安全是實驗室安全至關(guān)重要的方面，也是學院、學校安全檢查的重點。自來水水龍頭、下水管道、儀器冷卻循環(huán)水等連接管路，可能出現(xiàn)破損或老化，需定期檢查和更換(管路每學期更換一次)。除必要的實驗設備外，需要避免大功率電器的使用，且定期檢查插排、插座，防止線路超負荷用電(尤其是夏天、冬天用電負荷集中度較高的時期)。同時，平臺為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫和質(zhì)譜等精密儀器均配有不間斷電源UPS，以防止異常斷電導致數(shù)據(jù)丟失和儀器損壞。

平臺儀器種類多，實驗項目多且雜，所測試的樣品難免可能會用到腐蝕性、強酸堿性、揮發(fā)性等的樣品以及易燃易爆的試劑這些都威脅到平臺實驗室的安全。同時，實驗過程中產(chǎn)生的實驗廢棄物也復雜多樣，比如廢液、重金屬、生物樣品、以及槍頭、一次性膠頭滴管、注射器針頭、離心管、試管、濾紙、進樣內(nèi)襯管等不同類別的耗材類垃圾，需要分別放置于規(guī)定的垃圾存放處，以減少環(huán)境污染和保證回收人員的安全。

每位操作者負責儀器周圍區(qū)域和公共區(qū)域的衛(wèi)生，并保持儀器的整潔，以減少靜電的產(chǎn)生；平臺負責老師也定期打掃衛(wèi)生，保持平臺各個房間干凈整潔，減少揚塵；通過吸塵器、空調(diào)、除濕機等設備，保證儀器在適宜的溫度、濕度條件下運行(溫濕度計監(jiān)控每個房間的濕度和溫度)。

2.2 網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)存儲和賬號化管理 基于島津公司多種分析儀器，搭建網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)，大部分儀器采用局域網(wǎng)閉環(huán)式的網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)上傳至服務器的共享局域網(wǎng)網(wǎng)盤。操作軟件均具有審計追蹤功能，保證電子數(shù)據(jù)的可溯源性、可靠性和合規(guī)性符合國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)、美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)21 CFR Part 11相關(guān)標準，全面支持《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》以及《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GLP/GMP)的相關(guān)法規(guī)[4]。

以島津網(wǎng)絡版工作站LabSolutions為例，根據(jù)用戶具體需求設定安全策略，規(guī)定使用者、項目負責人、平臺負責人和系統(tǒng)管理員等多級不同權(quán)限，按權(quán)限組分類，同時設定各權(quán)限組內(nèi)賬號、密碼需求、電子簽名規(guī)則等，分為管理員組(高權(quán)限)、分析員(中等權(quán)限，供有科研需求人員使用)、測試員(低權(quán)限，供實驗課學生使用)、質(zhì)量控制等(低權(quán)限，有質(zhì)量監(jiān)管需求人員使用)。遵循所測即所得、所有變更電子簽名、所有操作有跡可循的原則，原始數(shù)據(jù)無本地存儲，全部按項目存儲于服務器(見圖2)。專人專賬戶，使用者對自己的項目和數(shù)據(jù)負責，無權(quán)查閱、編輯、變更他人項目的任何數(shù)據(jù)，嚴禁刪除任何數(shù)據(jù)。賬戶的增加、注銷等記錄均有完整的檔案記錄。系統(tǒng)管理員對儀器進行實時監(jiān)控，對安裝電腦客戶端軟件的儀器能夠?qū)崿F(xiàn)遠程登錄與退出，包括對各種方法、參數(shù)、數(shù)據(jù)等事件的追蹤。

圖2 基于網(wǎng)絡服務器構(gòu)架的數(shù)據(jù)傳輸與管理系統(tǒng)(局域網(wǎng))

為了保證局域網(wǎng)式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的安全性，大創(chuàng)平臺采用了如下措施有力降低數(shù)據(jù)丟失或中毒的風險：調(diào)整電腦安全策略禁用U盤或可移動硬盤或手機存儲，數(shù)據(jù)拷貝僅限光盤；數(shù)據(jù)統(tǒng)一在數(shù)據(jù)電腦處理并通過光盤轉(zhuǎn)移；服務器每周五定時自動備份；服務器電腦和客戶端電腦定期清理碎片和臨時文件。

很多儀器平臺、測試中心等采用送樣檢測的方式，由專職技術(shù)人員全程負責操作的方式[5-6]，而用戶對實驗過程和實驗數(shù)據(jù)缺少把握。大創(chuàng)平臺充分發(fā)揮學生的主觀能動性，由平臺負責老師為使用者提供相關(guān)儀器設備的使用培訓與注意事項。使用者在征求導師、指導老師同意后，向平臺提出申請賬號的需求，由平臺管理員開設使用者賬號，并進行現(xiàn)場使用的培訓，不同儀器均有標準操作規(guī)程(SOP)參考。平臺老師培訓完成后，檢查并考核使用者的操作流程，達到要求后即可獲得門禁卡，進入相關(guān)實驗室進行的儀器操作。嚴禁未經(jīng)培訓私自操作，平臺老師可實時監(jiān)管儀器操作和實驗室情況。儀器使用過程中的問題，比如儀器硬件、軟件通信等，實時反饋給平臺負責老師，由平臺老師負責解決。使用者需詳細告知平臺負責老師樣品類型、處理條件等，如果不適合測定，或者對儀器有損傷的樣品則不允許測定。使用者需詳細記錄各個儀器建立完整的運行記錄、儀器狀態(tài)、溫濕度狀態(tài)等，平臺老師每日晨檢儀器使用記錄、儀器狀態(tài)等。

2.3 合理的平臺建設與人性化管理 平臺硬件建設是平臺運行的基礎，正確的操作和合理的維護是對儀器最好的保護，也是延長儀器使用壽命的重要保障[7]。平臺的多種儀器設備為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、青年教師等提供了必要的實驗場所。與大型儀器平臺或中心不同，本平臺不采用送樣預約與檢測服務，而是采用使用者預約檢測的方式，這樣大大減少平臺管理人員的時間。同時，平臺配有門禁系統(tǒng)、監(jiān)控報警系統(tǒng)、網(wǎng)上共享預約等，結(jié)合實驗室儀器共享平臺管理系統(tǒng)和微信群、QQ群、郵件等通信工具，掌握儀器預約的實時情況和儀器的狀態(tài)，協(xié)調(diào)各課題組對儀器設備使用的需求。使用者也可通過儀器共享平臺管理系統(tǒng)查看儀器預約、使用情況和儀器狀態(tài)，但必須按規(guī)定及預約時間段使用儀器，因延時而影響后續(xù)使用者或沒有預約或未按預約時間使用儀器的，平臺工作人員有權(quán)停止當次實驗，并告知導師，嚴重者可以停止其賬號使用權(quán)。平臺老師為學生講授相關(guān)儀器軟件、硬件操作：氣相、氣質(zhì)設備所需氣體的開關(guān)、色譜柱更換和活化注意事項、不同進樣系統(tǒng)的設定、不同檢測器的選擇、程序升溫的設定、如何數(shù)據(jù)處理等；液相設備所需流動相的配制、色譜柱壓力限定、梯度方法的開發(fā)與優(yōu)化、正反相系統(tǒng)的切換、數(shù)據(jù)后處理等；原子吸收分光光度儀所需的元素燈、波長設定、霧化器、高溫燃燒頭等。同時，平臺也結(jié)合儀器使用情況，與藥物色譜分析的老師協(xié)作將使用頻率高的液相、氣相等儀器的使用與維護制作了相關(guān)視頻，配合實驗中心的智慧教室，為學生提供直觀的使用指導。

根據(jù)不同儀器的使用特點，需注重日常維護和定期保養(yǎng)，以降低儀器的損壞率。比如液相系統(tǒng)需定期清洗、紅外光譜儀需定期更換干燥劑、質(zhì)譜真空泵定期更換泵油、液相色譜柱活化與保存、氣相色譜柱老化等。同時也會定期對儀器性能按照大創(chuàng)平臺的SOP進行檢測校準，并對校準結(jié)果產(chǎn)生偏差的儀器，邀請專業(yè)的工程師對儀器進行全面的檢查與維護。比如氣質(zhì)聯(lián)用儀，每日使用前需進行調(diào)諧，以確定質(zhì)量軸、準確度、分辨率到達要求；水分滴定儀在使用前，需對系統(tǒng)內(nèi)水分進行平衡，以減少系統(tǒng)誤差；氣相、液相在使用前需要基線穩(wěn)定等。同時，為了符合國家相關(guān)法規(guī)、《中國藥典》等規(guī)定，大創(chuàng)平臺會通過計量院對分析儀器進行計量校驗，例如用正十六烷-異辛烷對氣相氫火焰燃燒檢測器進行計量，萘-甲醇溶液對液相紫外檢測器計量等。

平臺積極響應國家倡導的“專管專用、資源合理共享”的開放模式，堅持教學優(yōu)先，教研相輔的原則[8]。為增加儀器使用的靈活度和利用率，儀器開放預約分為常規(guī)時段和非常規(guī)時段，并將非教學占用儀器及時在微信群里通告。在夜間、周末、節(jié)假日等非常規(guī)時段內(nèi)，需要提交書面申請經(jīng)由導師簽字后，平臺管理員審核通過后，方可對此申請人開放此時段的儀器使用權(quán)限。在用戶預約使用的時段前，可在規(guī)定的時間內(nèi)取消預約或更改預約。如遇到儀器損壞、維護等特殊情況時，平臺管理員及時通過電話、微信等方式及時告知使用者。充分調(diào)用有限的資源為師生提供服務，為本科生、研究生創(chuàng)造良好的科研環(huán)境，以完成高水平、高質(zhì)量的教學科研工作。

2.4 穩(wěn)定且合理的實驗技術(shù)人員隊伍建設 人員隊伍建設是平臺良好、高效運行的保障。大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺有穩(wěn)定、合理的設備管理隊伍，均具有醫(yī)藥類院校、醫(yī)藥類等專業(yè)教育背景。學院一直致力于建設一支具有良好的學術(shù)水平，在技術(shù)上有特長的實驗技術(shù)與平臺管理隊伍。自平臺成立以來，無人員流出。平臺技術(shù)員在負責日常實驗教學的輔助的同時負責并監(jiān)管整個實驗平臺的儀器設備。大創(chuàng)平臺技術(shù)員大多具有良好的服務意識、支撐理念等，受教育層次也不斷提高，多是碩士研究生及以上學歷，均是中級以上職稱，其中一人有高級職稱。雖然外界對技術(shù)人員普遍有諸多偏見，對實驗人員重視程度低、薪資待遇低、上升空間也有限[9]，但學校、學院對實驗技術(shù)員等類似教學輔助人員有明確的職稱評定體系，在績效考核上也是充分考慮技術(shù)員的工作性質(zhì)和工作強度，充分保障技術(shù)員群體的利益。在提高經(jīng)濟地位的同時保障了職稱評定的平等性。在評定職稱時學院、學校會全面考量技術(shù)員的工作量，比如近期的儀器使用記錄、師生滿意度調(diào)查、儀器管理情況、設備使用率等。這些舉措極大提高了儀器設備管理人員的積極性并穩(wěn)定了平臺管理隊伍。

除了日常管理，實驗技術(shù)人員積極申報各種教改課題項目、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等，并參與人才培養(yǎng)與科研項目。實驗技術(shù)人員每年均會積極吸納本科生在平臺進行畢業(yè)設計，課題主要圍繞多種設備的理論、實際應用以及故障分析等方面，實驗中心、學院會給予經(jīng)費上的支持。學校、學院也有針對性地選派骨干人員參加相關(guān)的學術(shù)會議、儀器使用交流會等，學習前沿的知識，以此不斷提高實驗技術(shù)隊伍的業(yè)務能力和專業(yè)能力。平臺的幾位負責老師合理分工協(xié)作，豐富的儀器操作和維護保養(yǎng)經(jīng)驗的老師負責平臺的儀器維護、保養(yǎng)，以及對學生的培訓。平臺定期邀請專業(yè)的工程師對實驗室管理人員進行理論和操作結(jié)合的培訓，挖掘開發(fā)儀器的功能，使儀器發(fā)揮最大潛能。加強隊伍建設，提高管理水平和業(yè)務水平，以此延長使用壽命，產(chǎn)出更多的教學和科研成果。

2.5 合理收費并設立專項基金 與國內(nèi)大多數(shù)平臺、測試中心等收費管理方式類似，平臺采用有償使用、以機養(yǎng)機的模式，以提高儀器設備使用率并孵化科研成果[5,10]。平臺依據(jù)儀器價值和學校相關(guān)管理規(guī)定，建立統(tǒng)一、合理的收費標準和公開、公平、公正的臺賬制度，規(guī)范費用收取。管理人員根據(jù)預約與使用記錄，詳細統(tǒng)計儀器設備實際使用時間和費用核算，并將費用清單及時告知使用者。平臺技術(shù)人員一律不接觸現(xiàn)金，由使用者通過學校財務處將測試費繳納至平臺的專有賬戶，賬戶由分管領導直接管理，以杜絕壞賬、爛賬和經(jīng)費濫用、私用等問題。平臺所收取的費用大部分用于日常運營費用，包括設備的維修、維護保養(yǎng)、計量、相關(guān)備件、試劑耗材、以及其他共享工作相關(guān)的日常開支等；同時，部分經(jīng)費作為儀器設備的共享基金和用于實驗管理人員的績效支出等。在經(jīng)費收取上，采用更有彈性的方式，對有卓越貢獻的課題組或教學團隊，或費用達到一定比例的課題組，適當減免部分測試經(jīng)費，部分課題組也會選擇預繳納費用的方式。學院也會配套相關(guān)設備的維修費用，以充分保證多種儀器的維修和維護費用以及多種實驗耗材的需求。

2.6 分級管理體系與相應的管理制度 院級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺除了受學院的直接管理，設備管理處、計財處等多個職稱部門也涉及平臺內(nèi)儀器，尤其是大型儀器(資產(chǎn)40萬以上)的間接監(jiān)管。平臺按照平臺管理員、實驗中心主任、藥學院三層級管理模式：平臺技術(shù)員直接負責平臺多種儀器的開放、預約與維護保養(yǎng)等；中心主任負責平臺的標準化建設、協(xié)調(diào)教學與科研使用時間安排等；學院領導側(cè)重調(diào)動儀器負責人、管理員的積極性并監(jiān)管儀器的良好運轉(zhuǎn)、監(jiān)督經(jīng)費的收取與使用情況等。2016年，學校相繼出臺了設備、平臺的管理規(guī)定以規(guī)范收費制度，如《中國藥科大學大型儀器開放共享收費標準和分配辦法(試行)》《中國藥科大學大型儀器共享平臺管理辦法(試行)》等制度[11]。學校也成立了相關(guān)的大型儀器設備管理小組，對儀器設備的購置論證、開放共享、收費效益等方面定期進行指導、監(jiān)督和審議，以保證平臺的良性運轉(zhuǎn)。平臺設備管理員按照國家、學校的相關(guān)規(guī)定，在大型儀器網(wǎng)絡平臺將相關(guān)儀器設備(原值50萬以上)的使用機時、開放共享、測試樣品數(shù)(包括校內(nèi)、校外)、培訓人員數(shù)、收費情況與經(jīng)費使用、科研成果產(chǎn)出、實驗隊伍建設等數(shù)據(jù)上傳至科技部系統(tǒng)，所有儀器設備的使用率均超過教育部固定的年使用機時(800小時/年)。

3 結(jié)語

儀器設備在高校人才教育、科學研究中發(fā)揮著極其重要的作用，也是衡量高校教學、科研能力的重要指標。中國藥科大學對藥學教育的投入在全國范圍內(nèi)一直處于領先地位。隨著國家“雙一流”建設重大戰(zhàn)略部署的實施，中國藥科大學對校級、院級平臺建設經(jīng)費的投入逐年加大，使我校學生在本科生階段即可接受緊跟醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展需求的藥學理論知識，掌握專業(yè)實踐技能，融合專業(yè)知識點，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力，拓展藥學專業(yè)視野。儀器設備等硬件的投入在為全校師生創(chuàng)造良好的教學、科研環(huán)境的同時，對平臺管理也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。大創(chuàng)平臺通過不斷地探索和學習，秉承“教學優(yōu)先、教研相輔”的理念，堅持開放共享，建立了合理的平臺管理系統(tǒng)，這樣既有效避免儀器使用率不高的問題，也解決了儀器配置不均勻的情況，極大地提高儀器的服務效能，促使資源共享與儀器效益最大化，為國家醫(yī)藥人才培養(yǎng)做出應有的貢獻。