生物實驗室儀器設(shè)備管理與運行的探索

李 華，孫書洪，亓樹艷，孔令洪，馮 超，孔 宇

(西安交通大學 a.生命科學與技術(shù)學院；b.前沿科學技術(shù)研究院，陜西 西安 710049)

隨著各項科學技術(shù)不斷地發(fā)展和進步，各學科領(lǐng)域從以前的“小學科、單一方向”向著“多學科、多方向交叉、融合”發(fā)展。無論是儀器的數(shù)量還是精密程度都有很大的提升和擴展。目前，儀器設(shè)備已成為人才培養(yǎng)和提高科研水平的投資重點，儀器的精密度與使用率成為衡量各高校的辦學能力和科研水平的重要標準。因此，作為西安交通大學重點發(fā)展的基礎(chǔ)學科——生物工程學科，探討實驗室開放模式與運行機制，確保實驗室的安全運行，構(gòu)建精密大型儀器共享，提高儀器利用率，已成為實驗室建設(shè)和使用中的關(guān)鍵問題。因此，結(jié)合具體實驗室儀器設(shè)備管理工作的體會，本文提出了一些實踐性較強的管理措施和方法。

1 儀器設(shè)備現(xiàn)狀分析

在學校和學院不斷的共同努力下，學院將分散在各個實驗室的儀器資源進行了整合，建立了生命科學與技術(shù)學院儀器共享平臺。同時，生物工程系為了進一步加強儀器的共享水平，依托學院的儀器共享平臺，將系里的部分儀器也作為了共享平臺的一部分，采取開放有償使用的運作方式[1]。

目前，經(jīng)過4年的實踐發(fā)展，在儀器設(shè)備及開放共享等方面取得了一些顯著成績(激光共聚焦顯微鏡的使用率提高30%，高效液相色譜的使用率提高15%，搖床、酶標儀等小型儀器的使用率也提高了近35%)，但由于經(jīng)驗缺乏，還是在儀器培訓和管理等諸多方面依然存在以下4個問題。

1)一些大型精密儀器由于維修經(jīng)費過高，又缺乏穩(wěn)定的管理基金支持，最終會出現(xiàn)儀器利用率下降的現(xiàn)象。

2)對于某些儀器設(shè)備的使用，研究生新生的培訓，依然還是主要依靠高年級學生帶的方式，儀器的違規(guī)使用現(xiàn)象嚴重。

3)對實驗室技術(shù)人員的發(fā)展和培養(yǎng)重視力度不夠。不僅不能夠提供及時有效的儀器學習和培訓機會，同時在職稱評定等待遇方面都缺乏應(yīng)有的重視，從而導致實驗技術(shù)人員工作積極性低，對儀器的管理缺乏主動性。

4)儀器的測試費用過低，難以支持儀器的維修費用[2-3]。

2 生物實驗室儀器設(shè)備管理辦法與運行模式

針對上述問題，本文進行了較為深入的思考，在如何開展儀器設(shè)備的培訓，提高儀器設(shè)備的使用率，擴大大型儀器設(shè)備的共享率以及儀器設(shè)備維護保養(yǎng)等4個方面進行進一步的探索。

2.1 推行多層次儀器設(shè)備使用操作考核培訓制度

2.1.1 儀器設(shè)備的分類

在整個生物實驗室中，由于涉及的儀器設(shè)備種類較多，因此，特意按照儀器操作的難易程度，將常用的儀器設(shè)備分為A、B和C三類[4]。A類儀器主要是一些小型、常用并且操作較為簡單的儀器，如高速離心機、PCR儀、移液槍及高溫高壓滅菌鍋等。B類儀器為價值在40～100萬元的儀器，這些儀器操作較為復雜，需要事先經(jīng)過嚴格系統(tǒng)地培訓才可以自行使用，如液相色譜儀、毛細管電泳儀、酶標儀、正置/倒置熒光顯微鏡等。C類儀器是指價值在100萬元以上的儀器，這部分儀器大多操作復雜，對樣本的制備和儀器操作都有較高的要求，如Seahorse細胞能量代謝實時測定儀、激光共聚焦顯微鏡、流式細胞儀等。

2.1.2 根據(jù)儀器類別，對使用者進行分類培訓

根據(jù)儀器不同的分類，將操作人員的培訓分成相應(yīng)的3種情況，采用不同的模式來進行儀器的基本培訓，以增強培訓效果。

1)對于A類儀器，由于使用方法比較簡單、維護方便，所以在剛開學的9月份，由實驗技術(shù)人員對所有研究生新生進行實驗儀器的統(tǒng)一培訓。如果有同學因為特殊情況沒有辦法參加統(tǒng)一的儀器培訓，可以請教高年級的學生(博士二年級研究生或是碩士二年級的研究生)，跟著高年級的學生學習此類儀器的操作規(guī)范。每一位高年級的同學，在日常的實驗中，對A類儀器的使用都是最頻繁的。因此，研究生新生在跟著學長學習實驗技術(shù)的同時，也學習該類簡單儀器的基本操作。但為了保證培訓的效果，會由實驗室技術(shù)人員在后續(xù)時間內(nèi)，對每一位研究生新生進行A類儀器使用方法的考核。

2)對于B類儀器，由于操作的繁雜性，采用“研究生+實驗技術(shù)人員”共同管理的模式[5-6]。即對于這類儀器，嚴格按照“持證操作”的模式進行，取得儀器操作證書的學生，可以完全自主地使用B類儀器；新進實驗室的研究生，不允許單獨操作B類儀器。由生物工程系的老師和指定的高年級同學，在每學年剛開學的9～10月份，組織研究生新生進行儀器使用培訓，并在11月份對其進行儀器使用考核(考核內(nèi)容分為儀器理論考核、基本操作和維護考核3個方面的內(nèi)容)。只有考核通過的同學才能夠取得儀器操作證書，可以單獨操作B類儀器[7]。對于考試沒有通過的同學，實驗技術(shù)人員會針對他們的錯誤和沒有注意到的操作規(guī)范等，再次進行儀器的培訓，并對他們進行重新考核(儀器使用的考核成績將與研究生期間的學分掛鉤)。同時，實驗技術(shù)人員有權(quán)利對已具有儀器操作證書的學生進行抽查，如果發(fā)現(xiàn)考核不過的現(xiàn)象，可以直接取消B類儀器的單獨使用權(quán)限[1-8]。

3)由于C類儀器對操作要求較高，樣品制備難度較大，因此采用“特定研究生+實驗技術(shù)人員專業(yè)培訓”的模式進行儀器培訓[5-6]。即研究生根據(jù)個人情況，可以報名管理一臺C類儀器(通常一臺C類儀器最多可以有3名學生報名)。學生首先根據(jù)個人情況，自學儀器的基本知識和運行原理；隨后，由實驗室技術(shù)人員或儀器廠家的工程師對學生進行小規(guī)模儀器培訓，并且讓學生完整地完成3次單獨的實驗儀器操作。在培訓后的一個月時間里，由培訓的學生單獨進行實驗操作，期間實驗技術(shù)人員隨時檢查學生操作情況，及時解決學生操作中遇到的問題，并要求學生做好使用記錄并及時進行總結(jié)。一個月后，進行儀器操作考核，完成考核的同學便可以取得C類儀器操作證書，對于沒有考核過得同學，則需要繼續(xù)進行培訓，重新進行C類實驗儀器的操作考核，直到考核通過方可獨立使用[7]。

2.2 提高儀器設(shè)備的使用率

為了提高儀器的使用效率，針對不同類別的儀器，采用不同的管理方法。

對于A類儀器，在完成儀器安裝后，要求負責該儀器的研究生必須參加本臺儀器的最后驗收工作，聽取工程師對本臺儀器操作方法和日常維護的介紹。同時，實驗技術(shù)人員需要制作相應(yīng)儀器的操作說明和注意事項，放在對應(yīng)儀器處，以防止操作不熟練的人員隨意使用。

而對于B、C兩類儀器，要求設(shè)備公司在學院里面舉辦兩次技術(shù)講座，第一次在儀器安裝、完成調(diào)試后，主要是針對儀器的基本原理、功能、測試范圍、樣品前處理、基本的操作方法、注意事項等進行講解。第二次在儀器運行3～6個月后，主要針對數(shù)據(jù)的分析處理、儀器常見故障的診斷排除等。通過兩次培訓，可以使師生對整個儀器有比較全面的了解，提高使用儀器的目的性，減少儀器購買后，因測試樣品少而使儀器閑置情況的發(fā)生，從而提高儀器的使用率。在以前的培訓過程中，總會出現(xiàn)以下3個問題：

1)參加培訓的學生，沒有做好準備，在有限的培訓時間里，面對大量的信息，不能很好地吸收和消化；

2)許多用戶由于較長時間沒有上機測試，容易導致儀器使用技能的下降，增加了儀器使用不當?shù)母怕?

3)一部分學生只是為了擴充自己的知識面而參加培訓，培訓結(jié)束卻很少使用儀器，這無形增加了工作人員的培訓工作量[9]。

因此，通過兩次培訓，要求在培訓前，報名管理儀器的同學和實驗技術(shù)人員必須先對儀器基本原理有一些基本的了解，并且配合隨后大量樣本測定和數(shù)據(jù)分析。通過“培訓—操作—再培訓”的模式，使管理的同學們和各位實驗室老師能夠較好地掌握B類和C類儀器的使用方法。研究生可以以輔助實驗技術(shù)人員身份，在實驗技術(shù)人員工作以外的時間進行樣品測定。這樣的管理模式可以使B、C兩類大型儀器功能得到擴展，延長儀器的使用時間，還可以培養(yǎng)研究生認真負責的做事態(tài)度。

2.3 擴大大型儀器設(shè)備的共享率

對于不同類型的儀器，開放程度也有所差別。對于A類儀器，采用對整個學院全部開放的管理模式。由于A類儀器的操作比較簡單，同時配有操作說明，因此只要求使用的同學參加過儀器培訓，并且通過考核，但必須進行使用登記。對于B類儀器，本著對整個生物系隨時開放的原則，由于B類儀器在操作上略有難度，因此要求使用B類儀器的課題組，必須有兩名同學參加儀器的培訓并負責管理該臺儀器，同時負責管理該儀器的同學需要先在實驗室管理人員處進行登記。隨后對于該課題組在使用此儀器時，首先由管理儀器的同學負責培訓本課題組不會使用的學生，培訓后并能通過儀器使用考核的同學，可以取得儀器操作證書，單獨進行操作。B類儀器也采用使用時登記的方式。而對于非本系的同學，則需要提前一天預約儀器。將預約的B類儀器全部放在網(wǎng)上，只要在實驗室技術(shù)人員處登記過的同學都可以預約使用。對于C類儀器而言，樣本準備要求比較高，同時儀器本身使用比較復雜，所以此類儀器均采用“儀器預約使用”制度，即C類儀器需要提前3～4天預約，并且采用技術(shù)人員與特定研究生共同管理的方式[10]。

通過上述針對不同類別儀器的運作方式，不僅滿足了絕大部分課題組實驗的需要，提高了儀器的共享率，而且降低了儀器損壞的概率。

2.4 儀器設(shè)備的維護保養(yǎng)

對于A類儀器而言，基本所有的儀器維護工作都交給了研究生同學(博士二年級或碩士二年級以上的研究生同學)進行維護，一般情況下為每個月進行一次儀器的簡單維護，如高壓滅菌鍋除銹，離心機轉(zhuǎn)子的清理和冰箱的除冰等。對于B類和C類儀器，要做到每次使用完畢后就進行一次清理，每兩個月由實驗技術(shù)人員對儀器進行一次基本的維護工作。如果在維護中出現(xiàn)了一些故障，要及時地進行處理。對于在保修期內(nèi)的儀器，可以直接聯(lián)系廠家進行維修；如果已過保修期，小的故障可以由實驗技術(shù)人員和設(shè)備科維修人員進行維修，節(jié)省成本，節(jié)約時間。而對于一些比較復雜，解決難度較大的故障，學院和市內(nèi)的幾家儀器公司建立了長期的合作關(guān)系，他們能夠提供非常專業(yè)的維修服務(wù)，必要時可以聘請他們進行儀器的維修。建立附近幾家儀器維修公司的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，可以高效率地解決儀器使用中經(jīng)常出現(xiàn)的問題[11-12]。

3 目前儀器管理上仍然存在的問題

1)儀器的維修費用高昂，有時收取的測試費用依然難以滿足儀器的維修成本。各高校和各個實驗中心應(yīng)該建立相應(yīng)儀器管理基金，使得有問題的儀器能夠得到盡快的修理，以盡量避免對實驗進度的影響。

2)忽略實驗室技術(shù)人員在儀器操作和維護上付出的辛勞，使實驗技術(shù)人員在工作中找不到歸屬感。各高校應(yīng)該加強對實驗技術(shù)人員的培訓、進修，有條件鼓勵去國外機構(gòu)考察學習，使其在評定職稱、福利待遇、管理培訓等方面縮小與其他科研人員的差距[13-14]。

3)加強日常的實驗管理。雖然規(guī)定實驗儀器在使用前要進行登記，但經(jīng)常有同學習慣性忘記，因此，應(yīng)當加強實驗室規(guī)范化管理，可以配套一些懲罰或是獎勵的措施[1]。

4)進一步加強專業(yè)隊伍的建設(shè)。鼓勵和吸引一些熟悉技術(shù)管理、實際操作能力強的教師或是其他人員能夠轉(zhuǎn)崗到實驗室技術(shù)崗位上來，從事一些高級儀器功能的開發(fā)和研究工作[13]。

4 結(jié)束語

提高儀器設(shè)備的使用率和共享程度，一直是各大高校共同面臨的難題之一。高校儀器設(shè)備的管理應(yīng)從“重視買”的現(xiàn)狀，向“重視用，重視維護”的管理理念上遷移。要切實做好本項工作，領(lǐng)導應(yīng)予以高度重視，建立良好的規(guī)章制度和管理運行體制，才能真正發(fā)揮儀器的使用價值，更好地為教學和科研服務(wù)。

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