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實驗室

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中文名稱;實驗室

外文名稱;Laboratory/Lab

拼音;shí yàn shì

基本介紹;進行試驗的場所

實驗室(Laboratory/Lab)即進行實驗的場所。實驗室是科學的搖籃,是科學研究的基地,科技發展的源泉,對科技發展起着非常重要的作用。

實驗室按歸屬可分為三類:第一類是從屬於大學或者是由大學代管的實驗室;第二類實驗室屬於國家機構,有的甚至是國際機構;第三類實驗室直接歸屬於工業企業部門,為工業技術的開發與研究服務[1]

基本信息

在國際上享有盛譽的著名實驗室更被喻為科研領域的麥加,是科技工作者憧憬和跟隨的處所。這些實驗室往往代表了世界前沿基礎研究的最高程度,出生了一大批諾貝爾獎獲得者和擁有劃時期意思的科技立異成果,是開展高檔次學術交換的重要場合。

分類

按學科分類:生物類的實驗室

1. 一般生物安全防護實驗室(不使用實驗脊椎動物和昆蟲)。

2. 實驗脊椎動物生物安全防護實驗室。

按歸屬分類:

一、第一類是樹立在大學裡面,從屬於大學或者是由大學代管的實驗室。例如:英國劍橋大學的卡文迪什實驗室,莫斯科大學的物理實驗室,荷蘭萊頓大學的低溫實驗室,英國曼徹斯特大學的物理實驗室,等等。

二、第二類實驗室屬於國家機構,有的甚至是國際機構。它們大多從事於基本計量,高精尖項目,超大型的研究課題,和國防軍事等任務。

三、第三類實驗室直接歸屬於工業企業部門,為工業技術的開發與研究服務。例如:貝爾實驗室和IBM 研究實驗室。

每類生物安全防護實驗室根據所處理的微生物及其毒素的危害程度各分為四級。各級實驗室的生物安全防護要求依次為:一級最低,四級最高。

適用範圍

1. 一級生物安全防護實驗室

實驗室結構和設施、安全操作規程、安全設備適用於對健康成年人已知無致病作用的微生物,如用於教學的普通微生物實驗室等。

2. 二級生物安全防護實驗室

實驗室結構和設施、安全操作規程、安全設備適用於對人或環境具有中等潛在危害的微生物。

3. 三級生物安全防護實驗室

實驗室結構和設施、安全操作規程、安全設備適用於主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病的致病微生物及其毒素,通常已有預防傳染的疫苗。

艾滋病病毒的研究(血清學實驗除外)應在三級生物安全防護實驗室中進行。

4. 四級生物安全防護實驗室

實驗室結構和設施、安全操作規程、安全設備適用於對人體具有高度的危險性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明,尚無有效的疫苗或治療方法的致病微生物及其毒素。與上述情況類似的不明微生物,也必須在四級生物安全防護實驗室中進行。待有充分數據後再決定此種微生物或毒素應在四級還是在較低級別的實驗室中處理。

實驗脊椎動物生物安全防護實驗室,其適用微生物範圍與同級的一般生物安全防護實驗室相同。

美國良多一流的研究型大學都為政府代管國家實驗室,這些設在大學裡的國家實驗室作為原始性創新基地,在國家基礎研究、技術開發和科技攻關中承當着重要使命。

國家機構

此類實驗室屬於國家機構,有的甚至是國際機構,由好幾個國家聯合承辦。它們大多從事於基本計量,高精尖項目,超大型的研究課題,和國防軍事任務。

1、德國的聯邦技術物理研究所(Physikalisch Technische Bundesanstalt,簡稱PTB) 建於1884 年,原名帝國技巧物理研究所(Physikalisch Technische Reichsanstalt,簡稱PTR),相稱於德國的國家計量局,以精細測量熱輻射著稱。十九世紀末該研究所的研究職員致力於黑體輻射的研究,導致了普朗克發明作用量子。能夠說這個實驗室是量子論的發祥地。談到該實驗室就須介紹物理學史上兩位重要的人物。第一個是1911 年諾貝爾物理學獎獲得者維恩Wilhelm Wien(1864-1928),他曾是該實驗室的理論帶頭人,在這裡工作長達近十年的時光。他的主要貢獻是發現了幾個重要的熱輻射定律。第二位是1918 年諾貝爾物理學獎得主普郎克,他發現的能量級對物理學的進展作出了重大奉獻。他是繼維恩後曾在該實驗室工作的一位主要的學術帶頭人。

2、英國的國家物理實驗室(National Physical Laboratory,簡稱NPL)英國的國家物理實驗室,是英國歷史長久的計量基準研究核心,創立於 1900 年。 1981 年分6 個部:即電氣科學、材料運用、力學與光學計量、數值剖析與計算機科學、量子計量、輻射科學與聲學。作為高度產業化國家的計量中心,與全國工業、政府各部分、貿易機構有着普遍的日常接洽,對外則作為國家代表機構,與各國際組織、各國計量中心聯繫。它還對環境維護,例如噪聲、電磁輻射、大氣傳染等方面向政府供給倡議。英國國家物理實驗室共有科技人員約1000 人,1969 年最高達1800 人。

3、歐洲核子研究中心(European Organization for Nuclear Research,簡稱CERN)歐洲核子研究中心創建於1954 年,是範圍最大的一個國際性的實驗組織。它的創建、方針、組織、選題、經費和研究規劃的履行,都很有特色。1983 年在這裡發現W±和Z0 粒子,次年該中心兩位物理學家魯比亞和范德梅爾獲諾貝爾物理獎。歐洲核子研究中心是在聯合國教科文組織的提倡下,由歐洲11 個國家從 1951 年開端謀劃,現已有26 個成員國。經費由各成員國攤派,所長由理事會任命,任期5 年。下設管理委員會、研究委員會和實驗委員會,組織精悍,管理完美。研究人員共達9000 人,多為應聘制。這是一個旨在摸索"宇宙開始時最基本的貨色是什麼"等問題的純科學的物理研究機構,也是當今世界上規模最大的科學實驗室之一。來自包括中國在內的世界80 多個國家的6000 多名物理學家曾在此工作過。這個研究中心建有兩個國際研究所,供世界著名的科學家小組研究亞原子核的構造及其理論。第一研究所裝有6 億電子伏的同步回旋加速器,280 億電子伏的質子同步加速器等。第二研究所在第一研究所旁邊,它裝有一台周長約 7 千米的新質子同步加速器。研究中心除有許多先進而價錢昂貴的試驗設備外,還有圖書材料室,並出版《歐洲核研究組織信使》(月刊)和科學講演等。因為中心的設備齊全,服務精良,加上科學家們的勤懇盡力,歐洲核子研究中心在粒子物理研究領域已經取得了一些舉世矚目的成果,從而成為貨真價實的核子研究中心。數十年來,該研究中心先後建成質子同步回旋加速器、質子同步加速器、交叉儲存環(ISR)、超質子同步加速器(SPS)、大型正負電子對撞機(LEP)、並擁有世界上最大的氫氣泡室(BEBL)。

4、瑞士保羅謝勒研究所(Paul Scherrer Institute,簡稱PSI) 瑞士保羅謝勒研究所是瑞士科學和技術的多學科研究中心。在與海內外大學、其他研究機構和工業界的配合中,PSI 在固態物理、材料科學、基本粒子物理、生命科學、核與非核能研究及與能源有關的生態學的研究中十分活潑。 PSI 是瑞士最大的國家研究所,有雇員1200 人,是瑞士獨一這品種型的研究所。 PSI 研究的重點放在基礎研究和應用研究,特別是與可連續發展有關的領域和對教育和培訓具有重要意義、但超越大學單個系能力的領域。 PSI 研製和運行須要特別高尺度的技術竅門、教育和專業的複雜研究設施,占有散裂中子源,瑞士光源(SLS)等大科學裝置,是世界科學界主要的用戶實驗室之一。通過它開展的研究,PSI 獲得新的基礎知識,並踴躍增進其在工業上的應用。

企業部門

第三類實驗室直接歸屬於工業企業部門,為工業技術的開發與研究服務。其中最著名的有貝爾實驗室和IBM 研究實驗室。

國家實驗室是由國家直接投資數億建立(如建在華中科大校內的武漢光電國家實驗室投資4.8億),全國國家實驗室總共只有9個(包括北京正負離子對撞基地、華中科大的光電國家實驗室在內),國家實驗室代表國家最高水平,是按國際一流標準建立的,規模非常大,基本包括本學科領域所有研究方向,而且人員配備上要求面向國內外招聘最優秀的研究人員,直接參與國際競爭,往往是多學科交叉的創新平台;而國家重點實驗室是由國家評的,評上後以後每年可以從國家多拿些錢,全國有幾百個,而且研究方向比較窄。國家實驗室和國家重點實驗室是兩個完全不同的概念,不是一個重量級上的,五個國家重點實驗室也比不上一個國家實驗室。

已經建成

中國已經建成的國家實驗室共有5個,分別是:

1. 國家同步輻射實驗室-中國科學技術大學(合肥)

2 .北京正負電子對撞機國家實驗室-中國科學院高能物理研究所(北京)

3. 蘭州重離子加速器國家實驗室-中國科學院近代物理研究所(蘭州)

4. 瀋陽材料科學國家(聯合)實驗室-中國科學院金屬研究所(瀋陽)

5.青島海洋科學與技術國家實驗室-中國海洋大學(青島)

正在興建

已經批覆正在興建的國家實驗室有5個,分別是:

1.北京凝聚態物理國家實驗室 中國科學院物理研究所

2.合肥微尺度物質科學國家實驗室 中國科技大學

3.武漢光電國家實驗室 華中科技大學等單位

4.清華信息科學與技術國家實驗室 清華大學

5.北京分子科學國家實驗室 北京大學、中國科學院化學研究所

其他信息

1航空航天方面----航空科學與技術國家實驗室

依託北京航空航天大學

2人口與健康方面----重大疾病研究國家實驗室

依託中國醫學科學院

3核能方面----磁約束核聚變國家實驗室

依託中國科學院合肥物質科學研究院、西南核物理研究院

4新能源方面----潔淨能源國家實驗室

依託中國科學院大連化學物理研究所

5先進制造方面----船舶與海洋工程國家實驗室

依託上海交通大學

6量子調控方面----微結構國家實驗室

依託南京大學

7蛋白質研究方面----蛋白質科學國家實驗室

依託中國科學院生物物理研究所

8軌道交通方面--------現代軌道交通國家實驗室

依託西南交通大學

9農業方面----------現代農業國家實驗室

依託中國農業大學

重點

國家重點實驗室是依託一級法人單位建設、具有相對獨立的人事權和財務權的科研實體,作為國家科技創新體系的重要組成部分,是國家組織高水平基礎研究和應用基礎研究、聚集和培養優秀科學家、開展高層次學術交流的重要基地,實驗室實行「開放、流動、聯合、競爭」的運行機制。國務院部門(行業)或地方省市科技管理部門是行政主管部門,實驗室依託單位主要以中科院各研究所、部屬高校、重點大學為主體;另有建在企業(中央企業為主體)的企業國家重點實驗室,有利於促進企業成為技術創新主體、提升企業自主創新能力、提高企業核心競爭力。

消毒方法

紫外法 紫外線(ultraviolet)是一種低能量的電磁輻射,可以滅多種微生物。其中,革蘭陰性菌最為敏感,其次是革蘭陽性菌,再次為芽孢,真菌孢子的抵抗力最強。紫外線的直接作用機制是通過破壞微生物的核酸及蛋白質等而使其滅活,間接作用是通過紫外線照射產生的臭氧殺死微生物。多種紫外線燈直接照射培養室(空氣、地面、工作檯表面等)進行消毒,用法簡便,效果好。

紫外線的消毒同紫外線的輻射強度和照射劑量呈正相關,輻射強度隨距燈管的距離增加而降低,照射劑量和照射時間成正比。因此,紫外燈同被照物之間的距離和照射時間要適合。如用離地面2m的30W紫外燈可以照射9m的房間,每天照射2~3小時,期間可間隔30分鐘。燈管離地面2m以外時,要延長照射時間,2.5m以上則效果較差。紫外線照射工作檯面的距離不應超過1.5m,照射時間以30分鐘左右為宜。

紫外燈照射還受其他環境條件,如室溫和濕度、空氣清潔度、遮擋物、染菌量、紫外燈管的老化程度等影響。紫外線不僅對皮膚、眼睛有傷害,而且對培養細胞與試劑等也產生不良影響,因此,不能開着紫外燈工作。

臭氧發生器消毒法 通過用波長低於200nm的紫外線照射普通空氣產生臭氧。當足夠的紫外線能量加給氧分子,氧分子就自由分裂成自由的單原子氧這些原子與其他氧分子碰撞產生臭氧分子。也是常用的方法,這個方法更加有效但是造價比較高。

CNAL

中國合格評定國家認可委員會(China National Accreditation Service for Conformity Assessment,CNAS)是根據《中華人民共和國認證認可條例》的規定,由國家認證認可監督管理委員會批准設立並授權的國家認可機構,統一負責對認證機構、實驗室和檢查機構等相關機構的認可工作。

中國實驗室國家認可委員會(CNAL)是經中國國家認證認可監督管理委員會批准設立並授權,統一負責實驗室和檢查機構認可及相關工作的國家認可機構。成立於2002年7月,是在原國家技術監督局成立的實驗室國家認可組織――中國實驗室國家認可委員會(英文縮寫:CNACL)和原國家進出口商品檢驗局成立的進出口領域的實驗室和檢查機構能力資格認可的國家實驗室認可組織――中國國家出入境檢驗檢疫實驗室認可委員會(英文縮寫:CCIBLAC)的基礎上合併成立的。

三、注意安全防盜1. 要堅持「三關一鎖」(關燈、關水、關氣、鎖門)。

2. 每天實驗結束後要及時交回鑰匙,不得私配鑰匙。

3. 現金、手機等重要物品要保管好。 實驗室及辦公室要做到人走燈滅,室內無人時要關閉電源,及時清理易燃物品。

四、注意使用危險品和毒品的安全1. 一切有毒物品及化學藥劑,要嚴格按類存放保管、發放、使用,並妥善處理剩餘物品和殘餘物品。

2. 對廢氣、廢物、廢液,應按照有關規定妥善處理,不得隨意排放,不得污染環境。

3. 使用強酸、強鹼等腐蝕性強的藥品時要注意安全,要注意酸鹼廢液不能任意排放。

4.實驗室易燃易爆、危險物品、放射性物品等要鎖好,注意安全保管。如發生丟失將追究負責人人責任。

5. 民用冰箱內不能存放易燃、易爆物品。

五、注意實驗室衛生

工作期間注意保持實驗室衛生,離開實驗室前應負責打掃乾淨

六、責任

1.各實驗室及辦公室如發生以上問題,將追究實驗室負責人責任

參考來源

實驗室全方位介紹

參考資料

  1. 實驗室建設_實驗室建設儀器論壇,儀器信息網 , 2022/06/07