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引 言 

現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)不同以往，需要通過務(wù)實(shí)與前瞻的規(guī)劃，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與各利益相關(guān)方之間的緊密合作與協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)的。是一個(gè)兼具形式、功能和美觀一體的空間，是能夠適應(yīng)當(dāng)前要求與未來不斷變化的需求的優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)室。特別在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)或設(shè)備選擇方面哪怕出現(xiàn)最微小的失誤，都可能延誤工程進(jìn)度，甚至對現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的功能和安全性造成負(fù)面影響。

現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)要遵循以終為始（Begin with the End in Mind）的思路，在設(shè)計(jì)開始階段如何綜合評估實(shí)驗(yàn)室類型、方式與要求，正確定位實(shí)驗(yàn)室，明確項(xiàng)目需求和目標(biāo)，特別是綜合信息化系統(tǒng)。以項(xiàng)目需求與目標(biāo)的終點(diǎn)作為設(shè)計(jì)工作開始的起點(diǎn)，探索設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)目標(biāo)每一實(shí)施步驟，這樣才能不會迷失方向，清晰確保每一設(shè)計(jì)步驟。并在節(jié)能降耗、改進(jìn)運(yùn)維，降低生命周期成本，以更低的成本、更少影響實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營適應(yīng)未來的改擴(kuò)建。才能提供高品質(zhì)、可靠且具有移動(dòng)性、靈活性和適應(yīng)性、以及卓越價(jià)值的終極目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室，至關(guān)重要。

PART.1現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室類型、方式與要求

01 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)按照建造實(shí)驗(yàn)室的要求

1）通用實(shí)驗(yàn)室，從名稱就可以看出，是按照標(biāo)準(zhǔn)化的布局建造的，并且都配備了相同的設(shè)施。通用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)與靈活實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)之間存在一定的重疊。未來可能會出現(xiàn)人員變動(dòng)或使用需求的變化。

2）靈活實(shí)驗(yàn)室，其設(shè)計(jì)旨在成為一個(gè)可塑性的平臺，為多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域提供高度的靈活性。同時(shí)，必須避免做出可能在前期增加成本但又無法帶來實(shí)際價(jià)值的假設(shè)。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，靈活的實(shí)驗(yàn)室布局能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的調(diào)整，并且在日后需求發(fā)生變化時(shí)也能減少混亂。模塊化的柜體結(jié)構(gòu)和可移動(dòng)的工作臺是建設(shè)靈活實(shí)驗(yàn)室的理想選擇。

3）可持續(xù)實(shí)驗(yàn)室，目的運(yùn)營一個(gè)充滿活力且高效運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)室可能成本高昂。可持續(xù)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)會融入綠色運(yùn)營實(shí)踐。例如，節(jié)能設(shè)備、過程用水效率、危險(xiǎn)物質(zhì)處理、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)等等。確?？沙掷m(xù)性的一個(gè)好方法是遵循“實(shí)驗(yàn)室21”環(huán)境績效標(biāo)準(zhǔn)。

02 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)依照協(xié)作型還是團(tuán)隊(duì)型的科研方式

1）協(xié)作型的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的發(fā)展方向正朝著專業(yè)實(shí)驗(yàn)室工作環(huán)境中的人才合作研究方向轉(zhuǎn)變。因此，針對多學(xué)科、團(tuán)隊(duì)合作及項(xiàng)目需求而設(shè)計(jì)的優(yōu)化開放式實(shí)驗(yàn)室正受到市場歡迎。

2）團(tuán)隊(duì)型的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室正轉(zhuǎn)向著一種更為開放的空間設(shè)計(jì)理念：以團(tuán)隊(duì)合作為導(dǎo)向的工作區(qū)域。這種設(shè)計(jì)方式能夠增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的凝聚力，并促進(jìn)與外部合作伙伴之間的更多合作?；趫F(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室能讓來自不同專業(yè)領(lǐng)域的人員共同協(xié)作。這種設(shè)計(jì)適用于與科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)相關(guān)的機(jī)構(gòu)和大學(xué)。也有可能會成為個(gè)體實(shí)驗(yàn)室的常見模式。

03 按濕實(shí)驗(yàn)室與干實(shí)驗(yàn)室來區(qū)分實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)

盡管大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)都會同時(shí)配備濕實(shí)驗(yàn)室和干實(shí)驗(yàn)室，但應(yīng)考慮不同區(qū)域按不同要求設(shè)計(jì)。

1）濕實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)適用于涉及化學(xué)物質(zhì)、液體和物質(zhì)的研究。其設(shè)計(jì)通常包括水槽、管道氣體管道和通風(fēng)櫥。它們需要耐化學(xué)腐蝕的臺面、外部空氣，并且大多配備有固定的柜體。

2）干式實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于通過計(jì)算分析和計(jì)算機(jī)密集型操作來進(jìn)行測試。需要大量的電氣和數(shù)據(jù)線路連接。防振和靜電放電工作臺的隔離設(shè)施也很常見。干式實(shí)驗(yàn)室通常會使用可移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)臺、可調(diào)節(jié)的擱板以及塑料層壓臺面。

PART.2 現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)

現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)并不僅僅是單一信息管理系統(tǒng)，而是集實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System，LIMS）、實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行系統(tǒng)（Laboratory Execution System，LES）和制程執(zhí)行系統(tǒng)MES（Manufacturing Execution System）的一套綜合的信息系統(tǒng)，不可缺一。這樣才能建立有序、高效的運(yùn)營，且通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式為科學(xué)和制造流程提供洞察力。盡管這些系統(tǒng)有一些共同的優(yōu)點(diǎn)，但在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營中發(fā)揮著不同的作用，需根據(jù)自身需求選擇合適的系統(tǒng)。我國也開發(fā)出許多優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)。

01 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是一種旨在提升研發(fā)和質(zhì)量控制，提高實(shí)驗(yàn)室工作效率、準(zhǔn)確性和可靠性的軟件。

安全實(shí)驗(yàn)室易制爆?；穾旆亢侠硇浴⒈匾?，并邀請治安大隊(duì)人員到現(xiàn)場檢查看，并做相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)。

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）主要功能

1）樣本與數(shù)據(jù)管理：對樣本在整個(gè)生命周期內(nèi)的活動(dòng)進(jìn)行跟蹤，并集中管理數(shù)據(jù)便于檢索。

2）庫存與設(shè)備管理：管理試劑、消耗品和儀器維護(hù)計(jì)劃。

3）實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制定：確保實(shí)驗(yàn)程序在不同用戶和地點(diǎn)之間保持一致。

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）優(yōu)勢

1）集中式數(shù)據(jù)管理以提高效率

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)為管理所有實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)提供了一個(gè)統(tǒng)一平臺，創(chuàng)建了一個(gè)唯一的權(quán)威信息來源。這種集中化消除了存儲在電子表格、筆記本和不同系統(tǒng)中的分散數(shù)據(jù)的狀況。通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索的能力使團(tuán)隊(duì)能夠快速檢索關(guān)鍵信息，無論是重新打印多年前的分析證書，還是分析長期進(jìn)行的特定測試的趨勢數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的工作流程標(biāo)準(zhǔn)化與合規(guī)性，解決方案在定義和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化工作流程方面表現(xiàn)出色，能夠確保實(shí)驗(yàn)室操作流程在所有環(huán)節(jié)中得到一致執(zhí)行。這種標(biāo)準(zhǔn)化對于遵守諸如 ISO17025、FDA 21 CFR 部分 11 及 GxP 等標(biāo)準(zhǔn)的法規(guī)要求至關(guān)重要。

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)操作程序，以確保結(jié)果的可重復(fù)性和一致性。系統(tǒng)地管理員工培訓(xùn)和能力記錄。自動(dòng)跟蹤儀器維護(hù)和校準(zhǔn)計(jì)劃。且記錄并管理糾正和預(yù)防措施（CAPA），作為質(zhì)量改進(jìn)循環(huán)的一部分。

2）通過自動(dòng)化與集成實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤減少

現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)平臺的一大顯著優(yōu)勢在于其能夠通過儀器集成來消除轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤。通過與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備（從簡單的分析儀到復(fù)雜的色譜和質(zhì)譜系統(tǒng)）直接連接，實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)解決方案能夠自動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)，無需人工干預(yù)。這種自動(dòng)化大大降低了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高了數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

3）改進(jìn)的樣本管理與可追溯性

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在整個(gè)樣本生命周期內(nèi)提供樣本追蹤服務(wù)，確保從接收至處置的全過程都有完整的可追溯性。這一功能對于基因組學(xué)及其他高通量實(shí)驗(yàn)室尤為重要，因?yàn)樵谶@些實(shí)驗(yàn)室中，保持樣本的完整性和身份至關(guān)重要。該系統(tǒng)支持：

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)追蹤樣本活動(dòng)和位置；

管理與樣本處理相關(guān)的試劑和消耗品的庫存；

標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，以確保不同用戶和站點(diǎn)之間的一致性。

4）提高運(yùn)營效率和降低成本

實(shí)施實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)能顯著提升實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)作效率，通過更高效的流程減少成本并提高生產(chǎn)力。無紙化方式消除了耗時(shí)的手動(dòng)操作環(huán)節(jié)，使員工能夠?qū)Ｗ⒂谠鲋祷顒?dòng)而非行政事務(wù)。與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)（如企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)和會計(jì)平臺）的整合，進(jìn)一步提高了各部門的流程效率。

5）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問與增強(qiáng)型協(xié)作

現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)對多站點(diǎn)企業(yè)中最新實(shí)驗(yàn)方案、報(bào)告和結(jié)果的實(shí)時(shí)訪問。這種便捷性有助于促進(jìn)團(tuán)隊(duì)成員之間的溝通與協(xié)作，無論他們身處何地。通過集中式數(shù)據(jù)存儲，實(shí)驗(yàn)室可以：

01 通過隨時(shí)可得的信息降低停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；

02 實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)和部門之間的無縫信息共享；

03 憑借可獲取的準(zhǔn)確信息支持基于數(shù)據(jù)的決策制定，具備可擴(kuò)展性和適應(yīng)性以滿足不斷變化的需求。

總之，高度可配置的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)平臺具有定制化、適應(yīng)性強(qiáng)、易于維護(hù)和可升級等優(yōu)點(diǎn)，能夠在整個(gè)生命周期內(nèi)發(fā)揮這些優(yōu)勢。這種適應(yīng)性確保在實(shí)驗(yàn)室需求發(fā)生變化時(shí)，實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)能夠根據(jù)新的要求進(jìn)行調(diào)整，而無需進(jìn)行大規(guī)模的重新開發(fā)。 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)帶來的好處包括：

01 為每個(gè)個(gè)體、小組或地點(diǎn)提供個(gè)性化的工作流程；

02 同時(shí)支持單用戶操作和跨國系統(tǒng)；

03 消除不必要的工作步驟以提高效率。