中国未来实验室发展展望

2020-02-29 15:51:27

原创苑小花未来实验室学苑

中国未来实验室发展展望

实验室是科技创新的重要工具，是国家竞争力的重要体现，是促进政治、经济、社会、文化、环境五位一体发展的重要物质基础。积极探索未来实验室发展方向，将为实验室建设和发展提供理论保障。笔者认为未来实验室应具备以下特点。

人性化、特色化

以人民为中心的思想是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分，实验室建设人性化是贯彻这一思想的必然。实验室是科学技术创新的主要阵地，是新材料、新技术、新工艺的试验基地，是危险的高发场所，必须以人为本，确保人员安全。在管理上应多样化，因人施策。在工作环境上，应建立更加具有居家特色的公共服务场所，符合空间视觉美学，各类配置体现时代特征，满足工作人员健康和舒适的需要，进一步激发积极性和创造性。

未来实验室的竞争是实力的竞争，特色化是实验室立于市场大潮持续发展的一大法宝。人无我有，人有我优，将在特色服务、高质量服务上各显神通。甚至在实验室建筑结构上都会强调特色，让人过目不忘。

模块化、系统化

实验室模块化是实验室高效建设和低成本运行的有效手段，是未来实验室发展的重要方向。一是结构的模块化。将出现具备上下水、强电弱电、工作气体、冷暖空调、新风通风、废物处理、试验台具、试验设备基座、公共通道、应急通道等标准化接口的独立结构单元，作为实验室的基本结构化模块，可根据需要拼接成空间和环境满足实验要求的实验场地。二是功能的模块化。将以某一基本功能为单元建设实验室，如力学性能实验室单元，以便于实验室的使用维护，便于综合性实验室的搭建，便于实验流程转换。

例如检验检疫所用移动方舱实验室就是模块化的雏形。实验室系统化是提升重大基础研究、应用技术、产品开发全链条综合能力的重要举措，是开创跨专业、交叉性综合学科创新研究能力的途径。习近平主席多次强调要以国家目标和战略需求为导向，瞄准国际科技前沿，布局一批体量更大、学科交叉融合、综合集成的国家实验室，形成协同创新新格局。

信息化、智能化

实验室信息化是适应生产力和生产关系发展的必然要求。信息技术的快速发展推动了第三次工业革命浪潮的到来，极大提高了生产力，改变了人的生活方式和工作模式。通过对实验室人员、设备、原材料、研究方法、法律法规政策等全要素的信息化以及实验过程的信息化，实验活动跨越了地域和时域限制，提高工作效率。比如通过建立实验室信息平台，用户可以网上预约服务、实现沟通交流、查阅试验结果，实现网上合同的签订及结算等。智能化是以信息化、自动化和AI技术成果为基础的再次飞跃。通过智能化实现管理的精细化，例如，根据法规制度标准的变更，自动转换升级试验方法和程序;根据原材料的需求，自动下单采购;根据人员变化情况，自动协调。

通过智能化技术实现科学研究的智能化，智能化具备很强的自学习与自适应能力，可以根据以往工作的积累，充分利用虚拟仿真技术展示新实验室方案的动态流程，能够给出科学研究方向、路线、方法的建议，提供初步试验方案，给出研究结果或建议。

战略性、前瞻性

实验室必须服务于国家安全和国计民生的大战略，必须立足涉及重大公共科学技术的基础理论研究，如军事技术、食品安全、防疫减灾、卫生制药等。在重大战略任务领域必将组建一批具有创新能力的国家实验室，聚集国内外一流人才，组织具有重大引领作用的协同攻关，抢占国际科技制高点。

科学技术创新是长期艰苦奋斗的历程，实验室建设应瞄准世界难题早规划、早下手，不能只顾眼前。要有一定的提前量，很高的前瞻性，在跨专业、跨行业、涉及国家安全技术、生物技术、海洋技术、太空技术上早布局。

高投入、高效益

随着实验室建设的特色化、系统化，随着科研难度的加大、科研周期增长，以及设备设施费用增加、科研人员待遇的提高，实验室建设投入增大，运行成本提升，导致实验室建设投入动辄几十亿、几百亿。未来实验室创新能力强，产生的科研成果将具备重大的政治、经济、军事效益。例如我国多家药品疫苗实验室，成功研发市场急需的90个获得证书新药品种，直接经济效益高达1600亿元。

又如，袁隆平院士团队研发的耐干旱杂交水稻，在我国和非洲大面积种植，养活了数亿人口，产生了巨大政治和经济效益。

绿色开放可持续

绿色发展就是人类发展活动必须尊重自然、顺应自然、保护自然，否则就会遭到大自然的报复。绿色发展的理念已经深入人心，保护环境、节约能源成为人类的共识，也是我国的重要战略决策，未来实验室建设必定坚守绿色发展理念。应建立一整套实验室绿色发展的法规体系和标准体系，确保实验室全过程全要素绿色发展。开放是一个国家民族和行业发展的必由之路，各实验室应坚持开放的发展理念，坚持国际合作，坚持行业间的交流，才能不断相互学习和借鉴，才能共同持续提高。

可持续发展是人类生存和社会进步的必要条件，实验室建设也应当遵循这一规律，走长期发展、健康发展、可持续发展的路子，持续为科技创新和社会发展服务。

希冀共同研究实验室发展规律，应用规律，少走弯路，顺势而为。在更高层面，以更加清晰的思路，把实验室建设工作做实、做好、做出成效。

文章来源：中国特种设备检测研究院宫兆合高级工程师