生命科學研究共享平臺建設經驗探討

雷 敏, 盧群偉, 劉 斌, 李元斌

(華中科技大學 生命科學研究共享平臺， 湖北 武漢 430074)

隨著國家加大對高校教育和科研的支持力度,高校的大型貴重儀器設備數量不斷增加。大型儀器設備是高等教育的重要物質基礎,為人才培養和科學研究提供基本保障,通常也是衡量高校辦學規模的重要指標。因此,儀器設備的有效管理和利用尤為重要[1-2]。在以往的“我買我管,我管我用”的“私有化”模式下,由于設備管理機制不健全、管理技術隊伍欠缺、設備運行維護費用不足等諸多原因,設備開放程度低,儀器利用率不足,資源浪費嚴重,已不能滿足當前大型儀器設備的使用需求[3-5]。如何有效實現大型儀器設備的開放共享成為設備管理的首要任務。2004年7月,國務院辦公廳轉發由國家科技部、發改委、教育部和財政部等四部委聯合制定的《2004—2010國家科技基礎條件平臺建設綱要》,全面啟動我國科研平臺的建設工作[6]；2014年10月通過《關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》,要求加快推進科研設施與儀器向社會開放,進一步提高科技資源利用效率[7]。在國家政策的倡導下,各級新建共享平臺如雨后春筍般涌現出來,華中科技大學生命科學研究共享平臺也在原有基礎上加大了建設力度。經過幾年努力,現已初具規模,實現了校內外全面開放,并在生命科學研究、人才培養和社會服務等方面作出了重要貢獻。本文以生命科學研究共享平臺為例,分享建設過程中的成功經驗,并探討目前平臺面臨的問題及下一步建設方向。

1 生命科學研究共享平臺概況

生命科學研究共享平臺始建于2010年,占地面積500 m2,由生命學院公共經費出資建設。現有大型儀器設備包括串聯質譜儀、透射電鏡、共聚焦顯微鏡、多光子顯微成像系統、流式細胞分析分選儀等共計53臺,其中40萬元以上的有26臺,總資產逾6 000萬元。設有分子影像學研究平臺、細胞生物學研究平臺、蛋白質組學研究平臺、結構生物學研究平臺、生物信息與數據處理研究平臺等多個大型公共測試服務平臺。

平臺秉持開放、共享、公益的原則,為學校的教學、科研、人才培養提供技術支撐和測試服務。同時,面向社會開放,為地方科研和經濟建設服務。

2 生命科學研究共享平臺建設措施

在平臺建立初期,生命學院就出臺了相關規定,凡是經學院公共經費出資購置的儀器設備,均交由平臺統一管理,進行開放共享服務。平臺的管理機構包括平臺建設工作組、平臺辦公室和專業技術支持。此外,平臺成立了由各研究方向責任教授組成的管委會,指導共享平臺的建設與運行[8]。

為切實推動平臺建設,加大共享平臺的開放共享程度,提高平臺公益服務能力,在平臺建設過程中以多種管理方式相結合的、培訓科學規范化的、維護維修集中管理的統籌管理模式的建設,以及監督體系建設和信息化建設為核心,并輔以有償使用、實驗技術隊伍建設等相關措施來開展工作。

2.1 多種管理方式相結合,有效提高儀器設備使用率

針對平臺設備較多、實驗技術力量不足的現狀,平臺有針對性地采用了三種管理方式：平臺專管、協助管理和委托管理。具備技術能力且通用性強的儀器設備由平臺專管；具備技術能力但通用性相對較低的設備由使用需求較大的課題組協助管理,參與協助管理的課題組負責提供技術培訓,并進行實驗方法創新研究,而設備的故障申報維修、耗材購置等日常管理仍由平臺負責；對于暫時不具備技術能力的大型儀器設備采用委托管理,由需求最大的課題組全權負責儀器設備的正常運行,并保證儀器的開放共享。三種管理模式的結合,有效緩解了人員不足的矛盾,實現了每臺大型儀器設備的專人管理及操作,能夠為用戶提供更多便利,用戶可根據需要隨時使用,提高了儀器設備的利用率。

此外,平臺對專管的設備建立了分級管理制度。對于操作簡便的中小型設備,如熒光顯微鏡、PCR儀等,實行專管共用,由用戶自主上機；對于操作復雜且對操作經驗有要求的大型儀器設備,如串聯質譜儀、生物透射電鏡等,實行專管專用,由平臺指導用戶或代其進行上機測試[9-10 ]。

2.2 提供科學規范化培訓,有效提高用戶實驗技能

平臺每年度均針對用戶提供一系列培訓。平臺每年度邀請相關領域的資深技術專家開展實驗技術專題講座6—8次；針對單價40萬元以上的大型儀器設備,每月有針對性地組織理論知識及上機操作培訓,每臺設備每年度至少在2次集中培訓中有所涉及,并提供快速操作指南及上機操作視頻,方便用戶使用；針對中小型設備,由老用戶對新用戶進行培訓。所有培訓之后,均會對用戶進行權限考核,考核內容包括上機操作流程、使用注意事項、實驗結果分析等。只有通過考核的用戶,才能獲得預約權限和儀器操作權限。科學規范化的培訓,不僅提高了用戶操作技能,發揮了大型儀器在人才培養中的作用,而且進一步提高了儀器的使用效率[11]。

2.3 統籌設備維護維修,保障設備穩定運行

大型設備儀器完好率直接影響其利用率,做好儀器設備的維護保養及維修工作,是設備持續運行的有力保障。平臺按照“養修并重,預防為主”的方針來管理儀器設備[12]。實驗技術員按照儀器廠家的指導性意見,定期進行設備的維護保養工作,以延長儀器的使用壽命；在儀器設備出現必須由廠家維修的故障時,平臺第一時間聯系廠家確定維修方案,盡量縮短維修周期；對于進入嚴重老化期、故障頻繁的設備,在經費允許條件下,可選擇采購維保合同方式。平臺自2017年購置了流式細胞分析分選儀及超速離心機的維保合同,售后響應速度更快,并可減免相應的配件費,大大縮減了維修周期,能更大程度地保障設備穩定運行。

2.4 建設監督體系,保障平臺有序運行

一套有效的監督管理體系,可規范平臺用戶上機行為,對平臺的有序運行具有事半功倍的效果。平臺各實驗室均設有門禁系統,只有擁有該實驗室設備使用權限的用戶方可獲得門禁權限；平臺建立的視頻監控系統使各實驗室監控錄像實時顯示在平臺入口公共區域；儀器上機監控系統要求用戶必須使用校園卡刷卡上下機。平臺還建立了一系列規章制度,包括平臺儀器管理辦法、安全條例、違規處理條例等,為用戶提供行為準則。多種監督方式相結合,能夠有效地督促用戶規范自身言行,遵守平臺各項規章制度,保證了預約者和使用者相一致,便于出現人為使用問題時溯源查找。

2.5 信息化建設,加大平臺開放共享力度

平臺建立初期,由于信息不夠發達,平臺設備主要在院內共享,開放共享程度較低。為加大開放力度,平臺于2016年建立了在線管理系統(http://211.67.31.251/),校內外人員均可訪問。該系統包含了儀器設備的檔案信息,如儀器廠家及型號、儀器技術參數、儀器主要功能及特色、儀器相關附件配置、存放地點、儀器使用狀態、預約情況、收費情況等[13],用戶通過在線瀏覽便可快捷地了解設備信息,并篩選出滿足測試要求的設備。該系統還能實現在線儀器管理、儀器預約、使用自動計費、操作權限考核等多項功能,支撐了平臺的開放共享,大幅度提高了平臺工作效率。

平臺遵循“公平、公開、透明”的原則,所有儀器設備均通過平臺在線管理系統進行預約,具有獨立操作權限的用戶可7×24 h自主預約使用。

此外,平臺還制作了紙質的儀器宣傳冊及海報,并定期更新,發放至院外各單位,促進了平臺影響力及開放共享程度的提高。

2.6 建立有償使用制度,為平臺穩定運行保駕護航

平臺建設初期,所有儀器設備均免費使用。但是隨著部分儀器設備的老化,故障逐漸頻繁,維修費用高、經費不足導致維修周期長,耽誤用戶實驗進度情況時有發生。經過一系列調查研究,平臺儀器設備的有償使用非常必要,這也是各高校共享平臺的普遍做法[14-17]。因此,平臺自2015年秋季開始執行有償使用制度。與免費使用模式相比,有兩大突出優勢：一是學生預約使用更加規范,不再隨意爽約,有效避免了機時浪費；二是服務收入的一部分可用于平臺建設、儀器設備運行維護以及耗材購置等,我校將40%的測試收入劃入平臺發展基金。

對于儀器設備的收費標準,在綜合考慮儀器管理費、折舊費、運行維護費、人員費等各項支出并參考兄弟院校同類設備收費價格后制訂,然后經學院黨政聯席會討論通過,并上報學校和主管部門審批后執行。

平臺收費不以營利為目的,因此不能實現收支平衡,平臺的日常運行仍需學院或學校配套一定的支持經費。生命學院每年會配套充足的經費保障平臺運行,學校設備處也設有開放共享基金用于支持共享平臺建設。

2.7 建設實驗技術隊伍,保障平臺可持續發展

一個高水平的共享平臺,不僅應滿足社會的普通測試需求,還應勝任測試方法與技術的研究創新[18],而一支配置結構合理、技術能力強、思想穩定的實驗技術人員隊伍,則是建設高水平共享平臺,并保證其可持續發展的基本保障[19]。近年來,平臺高度重視建設實驗技術隊伍,在學校及學院的支持下,積極招聘專職人員,同時積極引進經驗豐富的退休教師,并吸納科研教師及研究生助管參與到平臺管理中。目前,平臺技術人員隊伍由原來的1名管理員發展為4名專職技術人員、8名科研教師、1名返聘人員及5名研究生助管。學生助管的加入解決了周末及節假日的儀器使用問題,進一步提高了儀器的使用效率[15]。

此外,平臺每年派實驗技術人員參加全國共享平臺管理與發展研討會、各類技術交流會及廠家提供的操作技能培訓等,以提升實驗隊伍的技術能力,支撐儀器設備的高效利用,指導用戶進行實驗方案制訂及實驗結果分析等。

3 建設成效及進一步工作

平臺自建立以來,共有注冊科研團隊110個,總用戶數將近800位,其中院外用戶包括材料學院、化學學院、同濟醫學院、物理學院、環境學院、自動化學院、光電國家實驗室等多個兄弟院系,校外用戶包括武漢大學、武漢理工大學、湖北大學、湖北工業大學、武漢病毒研究所、武漢戴安生物技術有限公司等多家單位。近三年來,隨著開放共享程度的提高,平臺的年度服務機時由2015年的9 000 h增加至2017年的24 000 h。

近六年來,學院依托共享平臺的技術支撐承擔了200多項科研項目,其中包括國家重大科學研究計劃項目、“973計劃”課題、“863計劃”重大項目、國家重點研發計劃項目等,到賬經費約3.49億元,論文發表數約1 000篇,其中有多篇發表在Science、Nature、Nature Genetics、Cell等國際頂級學術期刊上。此外,學院在全國第四輪學科評估中,生物醫學工程學科被評估為“A+”檔；生物學學科被評估為“A-”檔。實踐證明,生命科學研究共享平臺在很大程度上促進了學院的科研發展,為學院學科建設及人才培養作出了重要貢獻。

雖然平臺取得了不少成績,但平臺建設過程中也凸顯出一些不足。首先,平臺技術人員還不夠充足,技術力量和服務能力有限,后續建設中需要著力建設一支更加壯大穩定的實驗技術隊伍；其次,平臺需要進一步提高儀器設備的使用效率,將平臺開放共享輻射至更寬更廣的領域,有力支撐相關產業的檢測研發需求；再次,平臺信息化管理系統的升級改造將是后續工作的重點,包括將預約管理系統、門禁系統和視頻監控系統集成為一體,從而實現平臺的高效日常管理。

4 結語

生命科學研究共享平臺基于生命科學與技術學院涵蓋的生命科學多個領域的學科方向,在“雙一流”建設項目的大力支持下,預計未來的資產總值和儀器數量還會進一步增加。為切實發揮大型儀器設備的作用,不僅要加大平臺的開放共享程度,而且要強化平臺實驗技術隊伍的服務能力,從而緊密圍繞“雙一流”建設的整體布局,合理配置資源,服務于人才培養、地方經濟建設及原創成果產出,使平臺建設再上新臺階,為 “雙一流”建設作貢獻。