推动大型仪器设备共享促进人才培养和科学研究

清华大学实验室与设备处武晓峰

2013年 12月 04日 广东

高校仪器设备总量情况高校仪器设备总量情况2011/2012 学年普通本科高校共有 800 元以上教学科研仪器设备 1659.27 万台件、总值 1970.55亿元，其中 40万元以上49652台件（占 0.3%）、 515.55亿元（占 26%）。80 万元以上 18295 台件、 345.41 亿元， 200 万元以上 4329 台件、 176.91 亿元， 500 万元以上 709 台件、 72.98 亿元。

仪器仪表类贵重设备总量情况仪器仪表类贵重设备总量情况

其中仪器仪表类 (03类 ) 贵重仪器设备30054 台件（占 60.5% ）、总金额304.41 亿元（占 59% ）。

以下的数据均基于 03 类

贵重仪器设备使用机时贵重仪器设备使用机时

机时（小时） 比例教学机时 3,388,193 0.132

科研机时 19,925,178

0.777

社会服务机时 2,343,005 0.091

合计 25,656,376

2011/2012 学年度 03 类贵重仪器的平均使用机时是 853 小时。

清华大学贵重仪器设备平均机时对比

拥有仪器设备总价值（拥有仪器设备总价值（ 20112011 年年底）底）

6

单价单价 4040 万元以上仪器设备的比重（万元以上仪器设备的比重（ 20112011年底）年底）

7

引子：为何要开展大型设备的共享？引子：为何要开展大型设备的共享？

有利于人才培养和科学研究工作；

有利于充分发挥已有仪器设备的作用；

有利于减少资源的重复配置；

七所美国高校的基本数据：七所美国高校的基本数据：

序号 学校名称 建校年份 属性 全美

排名学生数

（本 / 研 / 总） 教师 / 职工

1 哈佛大学 1636 私立 1 6700/14500/21200 2100

2 波士顿大学 1839 私立 53 16813/13233/29418 3963

3 布朗大学 1764 私立 15 6102/1905/8007 682/4525

4 耶鲁大学 1701 私立 3 5279/6381/11660 3810/9085

5 莱斯大学 1912 私立 17 3485/2275/5760 650/2125

6 休斯顿大学 1927 公立 141 29378/9374/38752

7 德州大学 - 奥斯汀分校 1883 公立 45 38420/12775/51195 2385/4030

哈佛大学哈佛大学• 访问哈佛文理学院（ FAS）• 学院负责研究工作的副院长 ( 包括仪器设备管理工作 )Patrick (Associate dean for research administration, FAS)

• （热情接待。

访问团成员访问团成员

建设建设 Service CenterService Center 的优点的优点允许研究者使用更加广泛的设备和资

源；资源能够让全校的科学家受益，而不

仅仅是某一个实验室；通常有专业化的技术人员来维护设备、

培训用户，提供分析测试（收费）；避免资源重复配置在不同的实验室中。

Service CenterService Center 是如何运行的？是如何运行的？中心主任来负责设备和技术人员的管理大学或者教授购买设备，放到 Service

CenterService Center 负责设备的维护、用户

的培训和分析测试等研究人员会被收取少量的使用费外部用户同样可以使用但要支付更高的

费用。这将有助于中心为内部用户提供低收费的服务。

为何要把设备放到为何要把设备放到 Service CenterService Center

教授不必占用自己的实验室空间放置设备；教授不必支付高昂的维护合同费用；教授不必让自己的人来完成仪器的维护和

用户的培训等工作；教授和他的团队有优先使用他们所贡献给

Service Center 的设备的权利（但同样要支付用户费用）。

哈佛大学的经验哈佛大学的经验介绍文理学院三个不同类型实验室：1. 开放共享 Bauer实验室，生命科学研究2. PI （ Principal Investigator）实

验室：同位素实验室3. 院级共享中心（类似我国的校级共享平台）：

纳米中心

BauerBauer 实验室实验室生命科学研究、开放共享实验室。11位技术人员统一管理。实验室 24小时开放，经过严格培训的学生自己操作仪器设备开展研究工作。

BauerBauer 实验室实验室年度报告对 Bauer实验室的运行管理和建设发展十分重要。◦年度报告中要对实验室的运行情况进行成本核算，根据收支情况提出下一年度的收费计划（包括收费标准），目的是实现年度收支平衡。

◦如果出现资金窟窿或者盈余，下一年度收费根据本年度的核算结果进行调整。

◦如果出现大窟窿，很难通过调整下一年度的收费弥补，则通过报告管委会讨论，请学院补贴。

BauerBauer 实验室实验室• 实验室主管非常重视教授们的需求，关注实

验室建设发展的方向性问题，重视培训工作，为的是让教授满意，让学生方便。

同位素实验室同位素实验室PI实验室、无开放共享的要求。这个实验室和国内的科研试验室很相似，在整个大楼里偏安一隅，由很多个小房间组成，仪器设备散布在不同的房间里。

实验室管理非常规范。

同位素实验室同位素实验室实验室主动将部分仪器实施开放，得到学院的支持。

5 个左右的用户在这个实验室做测试。实验室 24小时开放。

CNSCNS 纳米中心纳米中心 http://http://www.cns.fas.harvard.edu/www.cns.fas.harvard.edu/

实验室始建于 1999年，初期建设经费来自 NIH目前拥有1 万平方尺的超净间（ 10、 100、 1000级，100级为主）

4500万美元仪器设备实验室的运行管理人员共 22人，其中1 名经理， 17名技术人员，4 名办公室人员。

技术人员中学术背景强的3 名高水平技术人员拥有科学家头衔（ Scientist），其他的称为工程师、技师。

CNSCNS 服务模式服务模式◦Self-use：即用户受训后自己使用仪器设备；

◦Asisted-use：即在技术人员帮助下使用仪器设备开展研究，这种模式费用高一些；

◦remote use：即送样过来，由技术人员加工、测试，这种模式费用最高。

CNSCNS 实验技术人员主要职责实验技术人员主要职责1. 用户培训。这是日常的主要工作，大约占用

40%的时间。一个典型的认证培训大约要持续 1-2周，每个个体的培训时间因人而异，必须达到一些客观标准；

2. 仪器设备的维护、修理和调试等工作，大约占用 30-40%的时间；

3. 应用支持，包括为用户提供技术支持，开展分析测试、加工服务等工作；

4. 工艺开发及技术研发；

全美 14所高校有类似的平台，形成一个NNIN（ National Nanotechnology Infrastructure Network）系统：

CNS2009年用户数已经达到第一位访问前夕（ 2011年 8 月），用户数已超过1200人

用户发表的文章也是最多的（ 2010年达到2500篇文章）。

PI课题组超过 300个，工业用户超过 200个CNS对哈佛本校、外校的学术性用户的收费是一样的，对工业用户收费高 4-5倍

NNIN National Nanotechnology Infrastructure

Network

用户数的比例情况是：

校内服务约占 70%校际间服务 10%以上，对小公司服务约占10%。可见以校内服务为主，校际间相互交流和支持是 NNIN的显著特点。

NNIN National Nanotechnology Infrastructure

Network

CNSCNS 收入支出收入支出• 哈佛 CNS 实验室的运行维护费用非常

高昂，每年运行费 400 多万美元（不包括人员费用）、每年的收入 500 多万美元，其中：–服务收费 340 万美元 –哈佛大学补贴 100 万美元 –NNIN 支持 70-80 万美元

• 收入扣除运行费，还不能完全覆盖人员工资，所以 FAS 还要给一定补贴。

莱斯大学莱斯大学

莱斯大学莱斯大学

• 创建于 1892年，是美国南方最好的大学。

• 由得克萨斯州棉花巨富威廉·马歇尔·莱斯创建。

• 莱斯大学建筑系是全美最好的建筑系之一。

• 物理、英语、历史和考古学系也有很强的实力。

莱斯大学莱斯大学 -SEA-SEA

莱斯大学设有共享仪器部（ Shared Equipment

Authority ），简称 SEA。 SEA依托学科建设了若干个科研平台（ SEA Labs），接受 SEA的直接领导。

莱斯大学莱斯大学

莱斯大学莱斯大学 -SEA-SEAShared Equipment Authority (SEA)大学越来越广泛地认识到对于那些非常昂贵而

又被不同院系的教授所广泛需要的设备依靠系级管理是有碍于大学的研究工作的；

SEA 现在管理着 85 台大型仪器SEA 的主要价值：◦帮助学校吸引和留住优秀的科学家◦为设备确定合理的内部、外部用户费用◦使莱斯大学及外部的研究人员获得使用所有大型

仪器的权利◦保证所有的设备都能得到很好的维护和提供服务

台湾高校科研实验室的类型台湾高校科研实验室的类型1. 贵仪中心（国科会支持）；2. 跨院系的设备共享中心（在研发处下面）；

3. 院系的设备共享中心（在院系）；4. 教授自己的实验室（由教授负责）；

一、贵仪中心一、贵仪中心由国科会（行政院国家科学委员会的简称）支持， 1980年从新竹清华开始，依托大学建设；

全台湾有 9 个，分别在：清华、台大、成大、交大、台湾师范大学、中山大学、中正大学、中兴大学；

定位：面向全台的公共服务，不以服务本校为主；

运行和支持机制运行费支持；仪器更新费支持；专职人员聘用费支持；……

凡有国科会计划的教师，仅需缴 10%的使用费；若无国科会计划，则需 100%付费

规模受到严格控制

台湾国科会贵重仪器管理系统台湾国科会贵重仪器管理系统

新竹清华贵仪中心新竹清华贵仪中心建于 1980 年，是全台的第一个。由于效果良好，在全台得到推广；

有 29 台仪器，分布在多个系（如化学11 台，环境2 台，……），其中核磁4台， MS4 台， X_ray4 台，……

有 23位专职人员，每台仪器都有仪器专家（教授兼任）和具体负责的技术人员；

以服务学术界为主，有空余才服务工业界；

对我们的启发：对我们的启发：有利于已有仪器设备的充分利用；有利于减少设备的重复配置，充分发挥资金的效益；

可以有校级、院系级、实验室级不同层级的共享平台；

在同一个平台上要有统一的管理政策和模式，不同的平台可以不同；

对人才培养和科学研究发挥了巨大的作用。

校级平台（8）

分析

中心

（

北京

电子

能谱

中心

）

材料

中心

（

北京

电子

显微

镜中

心

）

生物

医学

测试

中心

蛋白

质化

学平

台

药物

筛选

平台

高性

能计

算平

台

中国

经济

社会

数据

中心

热能

系测

试平

台

化工

系测

试平

台

航院

强度

与振

动中

心

电磁

测试

平台

基因

测序

平台

细胞

生物

学平

台

实验

动物

平台

摩擦

学国

家重

点实

验室

物理

系超

导中

心物

理系

纳米

中心

系级平台 （12）

环境

材料

环境

信息

质量

检测

中心

环境

生物

技术

环境

分析

与检

测

生物

医学

影像

中心

暗物

质实

验平

台

电子

测试

平台

信息

国家

实验

室

EDA

平台

环境

公共

研究

平台

核研

院测

试平

台

微所

微纳

工艺

平台

清华大学仪器设备科研支撑平台

土木

系结

构中

心

清华大学生物医学测试中心2012年度总结

测试中心基本构成与组织结构

生物医学测试中心主任 / 常务副主任 / 行政助理

细胞平台主管 1 人技术员 7 人

蛋白质平台主管 1 人

技术员 5 人

动物平台主管 1 人

工作人员 18 人

测序平台主管 1 人

技术员 3 人

药物平台主管 1 人

技术员 3 人

同位素实验室

管理员 1 人

由主要用户 (PI) 组成各个平台专家委员会

主管 - 实验室处 挂靠 - 医研院

冷冻电镜平台

模式动物平台

共享仪器平台

尼康影像中心

依托 - 生命学院

细胞生物学平台 2008年筹建， 2009年上半年试运行。平台共有 9 台仪器全

日制开放。提供细胞生物学影像处理及分析服务。

细胞平台 - 主管

Cell facility

电子显微镜及制片机组技术员 3 人

光学显微镜机组

技术员 2 人

流式细胞分析机组

技术员 2 人

同位素实验室

管理员 1 人

黄蕾

石锐 梁羽 魏慧敏 李园 伍黎芳 李德李英 崔立虹

蛋白质化学平台

2008年筹建， 2009年下半年开始试运行。平台共有 5 台大型仪器设备全日制开放。提供多肽分离及分子量测定、蛋白质及其复合物鉴定、蛋白质组学、代谢组学分析服和光谱学测定。

蛋白质平台 - 主管

Protein facility

Q-Exactive

液质联用仪

Thermo LTQ Orbitrap

Velos 质谱仪

Pistar π-180

园二色谱仪

Biacore生物分子相互作用仪

MALDI-TOF-TOF质谱仪

邓海腾

苗笛

谢玉萍

刘洁媛

高妍

邹海杰

实验动物平台

2008年筹建， 2009年通过验收并取得实验动物使用与生产许可证；2010年完成了全校实验动物集中饲养与管理。提供动物饲养、实验、进口、净化、保种、转基因、组织病理、动物辐射、活体成像等方面的技术支撑。

实验动物平台 - 主管Animal facility

屏障环境大小鼠饲养系

统

屏障环境小鼠 IVC饲养系统

屏障环境鼠行为

实验系统动物检疫设施维护系统

开放环境兔豚鼠

饲养系统

动物实验技术支持系统

常在

基因测序平台 2009年下半年与自动化系共同筹建， 2010年后处于试运行状态。提供高通量、高准确率的基因测序服务等。

基因测序平台 - 主管

Gene Sequencing facility

高速基因测序系统

集群计算分析系统

刘莉扬 Illumina GAIIx 基因测序系统

田埂

郎继东

方剑火

药物发现平台

2010年筹建， 2011年下半年试运行。平台共有 6 台大型仪器设备全日制开放。提供高通量、高内涵和化学生物学筛选服务，建立化合物样品及信息库，提供筛选活性先导化合物服务。

药物发现平台 - 主管Drug Discover facility

高内涵筛选（ HCS ）

系统

高通量筛选（ HTS ）

系统化学生物学筛选系统

计算机辅助药物设计系统

丁怡

田宇

庞瑞芳

王卫华

因需设岗，明确岗位职责

测试中心主任由生命学院院长兼任，设立常务副主任协助主任负责日常工作。

各个平台配备技术主管 1 人。由 1 ） PI兼任、 2 ）研究或教学系列教师、具有博士学位或高级职称的工程技术人员担任。主管负责平台的开放服务、技术培训与日常运行。

各个平台根据岗位需求公开聘任技术员 2-7人（动物平台除外）。负责仪器设备的使用、维护、上岗培训等。

平台专家委员会： 平台专家委员会，由校内各院系、相关领域专家组成，一般为

5-7人，多为各个平台的主要用户。 专家委员会根据学科发展需要制定平台发展规划、仪器设备购置计划与配置标准，审议测试服务要求、收费标准及相关管理制度，考核技术人员服务质量及岗位能力等。

探索、建立有效的运行模式

生物医学测试中心所属平台按照统一管理、资源共享、开放服务、有偿使用的基本原则为全校提供技术支持。

各平台独立核算、统一收费；运行初期 1-2年内差额补贴，正常运行后各个平台的日常运行费自理；设备大修及升级改造由测试中心统筹安排。

通过平台调研、专家组论证，制定统一的收费项目及标准，报学校实验室工作委员会批准后，由学校财务统一代收。

新增收费项目或调整收费标准报专家组论证及学校批准。校外收费标准为校内的 2 倍。

不断完善内部竞争与激励机制 竞争机制：

各个平台经费收支独立核算，按月为各个平台核算绩效； 平台岗位流动，择优上岗，优胜劣汰；机组内部 A/B角色； 问卷调查机组使用效率、用户满意程度、对科研支撑作用； 年度岗位考核工作量、技术能力与服务效果； 凡查实拒绝用户预约及使用者，解聘。

激励措施： 测试中心负责核算各个平台及技术主管绩效奖励额度； 工作人员个人薪酬 = 工资（保险） + 加班费 + 绩效奖励； 绩效奖励 = 有效机时 (50%)+测试收入 (30%)+岗位系数

(20%) ; 年终问卷，岗位考评，推选先进，奖励优秀； 寒暑假事业编人员坚持工作按照加班对待；非事业编享受年假；非

法定节假日加班费标准 20元 / 小时。

在实践中完善民主与制度建设生物医学测试中心网址 http://center.biomed.tsinghua.edu.cn

明确人员聘用规则 认真执行劳务合同 加强请假加班考勤 尝试带薪休假制度 公开薪酬构成体系 努力缩小编制差别

2012年 6 月执行：清华大学生物医学测试中心人员聘用、劳动合同及休假等相关待遇的规定

2012年度服务效率进一步提高 全部仪器及设施开放使用、预约服务，运行良好，使用效率显著提高。

2012 年度测试中心设备平台共有 33台仪器对外开放服务，累计测试样品 58776个。其中，激光共聚焦显微镜、质谱仪、电子显微镜、流式细胞仪机组的测试样品量分别达到 1 万以上。

2012年度实验动物平台日饲养量保持 4500笼；完成了130个品系小鼠的净化；建立了实验动物质量检测实验室，可检测 12种病毒，基本实现与国际接轨。 2012 年 5月开展转基因小鼠的制备技术服务，收到了 5 个转基因申请，成功完成 4 个；现已正式向校内开放转基因小鼠制备技术服务。

平台运行平稳，基本实现可持续发展 2012 年度测试中心强化与校内相关专业师生的交流与合

作，各平台面向全校开展技术讲座 11次，进行了近百次的专题技术培训；有 200多名学生经培训获得了大型仪器的独立操作资格，提高了学生的实验技能。

平台名称 收入（万元） 支出（万元） 备注细胞生物学平台 228+7 包括同位素室 7

万蛋白质化学平台 170

实验动物平台 541 统计收入数据基因测序平台 18 不含自动化系药物发现平台 45

共享仪器平台 9 10月试运行测试中心合计 1018 1008 支出含提留部分

良好的支撑效果进一步显现 在科研平台的支撑下，生命医学学科的科研竞争力、学术

成果、人才培养取得了突出进展。 2012年度测试中心： 各平台面向全校开展 11次技术讲座和近百次的专题技术培训；有 200多名学生经培训获得了大型仪器的独立操作资格，提高了学生的实验技能。

为 365个实验室提供了测试服务，其中本校实验室 215个，校外实验室或技术企业约 150个，包括美国哥伦比亚大学、纽约大学等；有近 300个课题组依托平台承担和完成相关了科研项目。

生命医学相关实验室依托科研平台或合作发表研究论文达133 篇 ； 这 些 论 文 分 别 发 表 在Cell、 Science、 Nature等国内外刊物上。

2012年度业绩喜人，用户认可 生物医学测试中心的技术服务工作得到了用户的认可。连续3 年用户问卷调查满意率在 80%以上。

细胞平台激光共聚焦显微镜机组连续 3 年获得清华大学大型仪器使用效益一等奖，透射电镜、流式细胞仪机组获得二等奖、电镜制片获得三等奖。

蛋白质平台质谱仪获得清华大学大型仪器使用效益一等奖、飞行时间质谱仪获得二等奖。

生物医学测试中心连续 3 年荣获了首都科技条件平台研发实验服务基地二等奖。

生物医学测试中心被推荐参评清华大学 2012年度先进集体、推荐李英参评清华大学先进工作者；测试中心工会小组被推荐为清华大学先进工会小组。

主要问题及拟采取措施 如何发挥公共平台对人才培养的支撑作用

扩大校聘研究生助管规模 + 平台自聘助管 推动平台专家为研究生开设生物学关键技术（选修）课程 扩大定期培训规模、逐级深化培训、扩大自助用户范围及规模

公共平台实验技术队伍建设 事业编制技术人员的发展空间不足 --学校和学院关注技术人员职称晋升、拓展发展空间 非事业编技术人员的稳定问题 --学校尽量缩小编制差别；内部探索任职资质评聘；留住优秀人才 平台技术人员的经济待遇依然偏低 --扩大开放服务，增加测试收入，提高人员待遇