技术导航 | 实验室通风系统知多少?

随着时代信息化、智能化快速发展,各组织、机构、团体为促求更稳健和快速的发展,他们在具备共通的发展交汇集合点上,将信息资源和硬件设施资源之间的互通进行协同合作,简称为“共享”,并深深标刻在未来各行各业发展的道路上。

新冠肺炎疫情大流行让生物医药行业进入“高光发展时代”。世界各国政府和市场机构开始重新审视生物医药行业的重要性和独特性,给予其极高的关注度。我们便以生物医药行业为例,就中国生物医药行业“共享实验室”这一概念,从几方面进行浅析:

1.发展的可期待性

有人认为共享经济是实体行业的“癌症”,但事实上,真正的共享经济应遵循其本质,无论是分享闲置资产还是把它们作为服务出售,共享是为了消除信息与资源的不对称,是将服务与价值共享,是对社会利益最大化的追求。

《国务院关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》国发〔2014〕70号中明确表示,科研设施与仪器利用率和共享水平不高的问题逐渐凸显,重复建设和购置、闲置浪费现象比较严重,应加快推进科研设施与仪器向社会开放,进一步提高科技资源利用效率。

与生物医药相关的实体行业,特别是大规模的药企,可能会对研发实验环节更趋封闭,但同时随着网络基础设施的完善,生物医药产业的社会化分工必然会更细,生产效率的提升必然会让社会更多主体参与到这个原本“神秘”的行业里来,共享实验室这种全新业态必然会有一个可期待的明天。

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2.需求与必要性

首先,针对生物医药行业我们应当明确,生物医药行业的主要行业特征是高技术、高投入、长周期、高风险、高收益。由于其行业所具特征,大多生物医药企业在其自身发展过程中会出现如下难题:

1.人才不足:缺少相关的技术、人才支持;

2.资金不足:实验室建设周期长、成本高,维护成本高;

3.缺乏实验室研发环境:实验室安全无法保障,实验室环境不达标,设备不足;

4.废物排放问题:危废物处理成本高;

生物医药行业研发及上市周期长,资金需求量大,对企业而言,实验室建设周期长、成本高,研发风险大,企业由于资金不足等原因缺少科研动力,直接影响新旧动能转换、高质量发展目标的实现,因此租借或购买价格合适的公共实验室有助于企业有效降低成本。

生物制药实验室的安全性与环保性尤为重要,拥有一个安全、高效、环保的专业实验室是项目研发成功的基础。实验室的废弃物、有害物的处理作为实验室安全的重要环节,一直是让企业头疼的事情,共享实验室会有统一的危废物处理标准,有利于企业降低生产成本以及污染周边环境风险。

以共享实验室角度来看,共享实验室的规模化,从侧面会促进较好的行业聚集度,有利于生物医药企业的长期发展。

3.共享实验室项目定位

科研共享实验室项目是以新材料、生物科技、高端装备等高科技研发及科研成果转化为主要功能的项目,将发挥集群效应整合产业经济链。

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4.共享实验室建设思路

生物医药共享实验室从设计开始初期,就需要根据实验室的场地面积、形状和功能需求进行科学布局,使得实验室的布局是规整的,空间利用率是充分的。

以沃柏斯医学研究中心建设为例,初期需按照可兼容可拓展的方案实施,建设以水电气风等实验室必备机电系统为核心,向外拓展模块化的功能服务系统,使用时可根据不同的应用末端需求调整选择不同的功能服务系统,硬件搭建可随着课题快速重组。同时,平台搭建高便捷的服务系统,通过物联网系统实现软硬件结合和自动化管理,并甄选引入5G平台和云服务平台,实现实验室数据可溯源、环境风险可控、园区仪器共享和大数据AI智能。

拟规划为七层,规划布局以“安全、高效、环保、节能”为原则,结合灵活性、信息化建设,并配备国内外一流的设备设施,提高研发实验室的适应性、通用性、共享性。

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5.共享实验室的精益化和可持续化

模块化建设:为创造灵活的实验室系统,采用装配式的模块化的实验室建设,采用出厂预制,现场组装、快速接口等方式,打破了传统的实验室建设方式,结合BIM技术,合理优化空间,区域划分明显,各系统横向和纵向分布有序,施工组装方便,易于后期检修,精益化加工和现场的精准定位,为后期实验室管理提供保障,并且可根据课题变换自由变换工艺场景。

集成式建设:针对操作习惯及使用需要,形成针对性的装备集成方案,解决1.5m半径范围内实验室高效操作圈,提高实验人员工作效率。

通过模块化和集成式的基础设施搭建,极大满足了未来实验室规划可变性和灵活性需求,打破了传统实验室的固定模式,有效提高了科研人员的实验效率,并且促进了实验室发展的可持续性。

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实验室的智慧化管理是基于大数据、云平台、物联网、5G等技术,实现了对实验室设备、信息、环境的智能一体化管理。实验室智能化由管理硬件设施和软件平台组成。结合BIM技术,将硬件设施同步联入网络中,通过服务器和存储器提取设施模型和基础数据,进行储存计算分析,将逻辑关系上传至用户终端进行监管,实现实时监控,预警处理。所以搭建一套标准化的服务管理平台是至关重要。

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当今社会倡导资源共享机制,未来全国甚至全世界的科研将会互相发展与渗透,医学科学的各个学科领域在实验设备使用、研究手段上存在共性,这使得医学科研资源的共享成为可能。

共享实验室既可以提高设备的使用效率,使实验室整体效率最大化,又可以提高实验团队的横向联合,促进实验室内部的信息交流。

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