• 正在加载中...
  • 实验室

    实验室即进行试验的场所,是科技的产出地,所以国家对试验室投入非常大。现如今很多大学的实验室都是老师与研究生日常工作研究的场所。进入二十世纪,各类物理实验室如雨后春笋,研究工作广泛开展。可以说,实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 实验室 英文名: laboratory
    用 途: 科学实验场所 分 级: 四级
    分 类: 生物、物理、化学等 消 毒: 紫外线、臭氧等

    目录

    概念/实验室 编辑

    实验室实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地,科技发展的源泉,对科技发展起着非常重要的作用。在国际上享有盛誉的著名实验室更被喻为科研领域的麦加,是科技工作者憧憬和跟随的处所。这些实验室往往代表了世界前沿基础研究的最高程度,出生了一大批诺贝尔奖获得者和拥有划时期意思的科技立异成果,是开展高档次学术交换的重要场合。

    分类/实验室 编辑

    实验室按学科分类:生物类的实验室
    1. 一般生物安全防护实验室(不使用实验脊椎动物和昆虫)。
    实验室实验室

    2. 实验脊椎动物生物安全防护实验室。


    按归属分类:
    一、第一类是树立在大学里面,从属于大学或者是由大学代管的实验室。例如:英国剑桥大学的卡文迪什实验室,莫斯科大学的物理实验室,荷兰莱顿大学的低温实验室,英国曼彻斯特大学的物理实验室,等等。
    二、第二类实验室属于国家机构,有的甚至是国际机构。它们大多从事于基本计量,高精尖项目,超大型的研究课题,和国防军事等任务。
    三、第三类实验室直接归属于工业企业部门,为工业技术的开发与研究服务。例如:贝尔实验室和IBM 研究实验室。

    二十世纪世界著名实验室简介/实验室 编辑



    进入二十世纪,各类物理实验室如雨后春笋,研究工作广泛开展。可以说,实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地。下面选取若干有代表性的,对科学发展起过或正在起重要作用的物理实验室,分别作些介绍。

    第一类是建立在大学里面,附属于大学的实验室。除了英国剑桥大学的卡文迪什实验室以外,还可以举出许多,其中著名的有莫斯科大学的物理实验室,荷兰莱顿大学的低温实验室,美国哈佛大学的杰佛逊(Jefferson)物理实验室,加州伯克利分校的劳伦斯辐射实验室,英国曼彻斯特大学的物理实验室。它们大都以基础研究为主,各有特长。例如:

    一、荷兰的莱顿低温实验室



    二十世纪初,这个实验室在昂纳斯(K.Onnes)领导下,在低温领域独占鳌头,最先实现了氦的液化,发现了超导电性,并一直在低温和超导领域居领先地位。特别是它以大规模工业技术发展实验室,开创了大科学的新纪元。荷兰是一个工业小国,荷兰莱顿低温实验室的经验特别值得我们学习和借鉴。

    二、美国加州大学

    伯克利分校的劳伦斯辐射实验室

    它是电子直线加速器的发源地,创建于30年代,当时正值经济萧条时期,创建人劳伦斯以其特有的组织才能,充分发掘美国的人力、物力和财力,建起了第一批加速器。在他的领导组织下,实验室成员开展了广泛的科学研究,发现了一系列超重元素,开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向。它是美国一系列著名实验室:Livermore,Los Alamos,Brookhaven等实验室的先驱,也是世界上成百所加速器实验室的楷模。

    第二类实验室属于国家机构,有的甚至是国际机构,由好几个国家联合承办。它们大多从事于基本计量,高精尖项目,超大型的研究课题,和国防军事任务。例如:

    三、德国的帝国技术物理研究所

    (简称PTR)

    帝国技术物理研究所建于1884年,相当于德国的国家计量局,以精密测量热辐射著称。十九世纪末该研究所的研究人员致力于黑体辐射的研究,导致了普朗克发现作用量子。可以说这个实验室是量子论的发源地。

    四、英国国家物理实验室(简称NPL)



    英国的国家物理实验室,是英国历史悠久的计量基准研究中心,创建于1900年。

    1981年分6个部:即电气科学、材料应用、力学与光学计量、数值分析与计算机科学、量子计量、辐射科学与声学。

    作为高度工业化国家的计量中心,与全国工业、政府各部门、商业机构有着广泛的日常联系,对外则作为国家代表机构,与各国际组织、各国计量中心联系。它还对环境保护,例如噪声、电磁辐射、大气污染等方面向政府提供建议。英国国家物理实验室共有科技人员约1000人,1969年最高达1800人。

    五、欧洲核子研究中心(

    简称CERN)

    欧洲核子研究中心创立于1954年,是规模最大的一个国际性的实验组织。它的创建、方针、组织、选题、经费和研究计划的执行,都很有特点。1983年在这里发现W±和Z0粒子,次年该中心两位物理学家鲁比亚和范德梅尔获诺贝尔物理奖。

    欧洲核子研究中心是在联合国教科文组织的倡导下,由欧洲11个国家从1951年开始筹划,现已有13个成员国。经费由各成员国分摊,所长由理事会任命,任期5年。下设管理委员会、研究委员会和实验委员会,组织精干,管理完善。人员共达6000人,多为招聘制。三十余年来,先后建成质子同步回旋加速器、质子同步加速器、交叉储存环(ISR)、超质子同步加速器(SPS)、大型正负电子对撞机(LEP)、并拥有世界上最大的氢气泡室(BEBL)。

    欧洲核子研究中心作为国际性实验机构,拥有雄厚的财力、物力和技术力量。由于工作涉及许多国家和组织,在建设和研究中难免会出现种种矛盾和磨擦,但经过协商和合作,工作进行顺利,庞大计划都能按时兑现,接连不断取得举世瞩目的成就(参见:高能物理,1985年第3期,第26页)。

    第三类实验室直接归属于工业企业部门,为工业技术的开发与研究服务。其中最著名的有贝尔实验室和IBM研究实验室

    六、贝尔实验室



    贝尔实验室原名贝尔电话实验室,成立于1925年,是一所最有影响的由工业企业经营的研究实验室。主要宗旨是进行通讯科学的研究,有研究人员20000人,下属6个研究部,共14个分部,56个实验室,每年经费达22亿美元,其中10%用于基础研究。除了无线电电子学以外,在固体物理学(其中包括磁学、半导体、表面物理学)、天体物理学、量子物理学和核物理学等方面都有很高水平。在这个研究机构中拥有一大批高水平的科研人员,几十年来获得诺贝尔物理奖的先后有:发明电子衍射的戴维森,发明晶体管的肖克利、巴丁和布拉坦,发明激光器的汤斯和肖洛,理论物理学家安德逊,射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊。

    贝尔实验室的经验很值得注意。工业企业对科学研究,特别是对基础研究的重视;开发和研究二位一体;领导有远见有魄力,善于抓住有生命力的新课题,这些都是有益的经验。

    七、IBM研究实验室



    IBM是International Bisiness Machines Corporation(美国国际商用机器公司)的简称,现已发展成为跨国公司,在计算机生产与革新中居世界领先地位。它创建于1911年,原名Computing-Tabulating-Recording Co.(C.T.R.),是由三家生产统计机械、时间记录器的公司组成。这些公司分别创建于1889、1890、1891年。1984年底,IBM公司的雇员超过39000人,业务遍及130个国家。

    IBM研究实验室也叫IBM研究部,共有研究人员3500人,(还吸收许多博士后和访问学者参加工作),专门从事基础科学研究,并探索与产品有关的技术,其特点是将这两者结合在一起。科学家在这里工作,一方面推进基础科学,一方面提出对实际应用有益的科学新思想。研究部下属四个研究中心:

    (1)在美国纽约的Thomas J.Watson研究中心。从事计算机科学、输入/输出技术、生产性研究数学、物理学、记忆和逻辑等方面的研究。其中物理学包括:凝聚态物理、超微结构、材料科学、显微技术、表面物理、激光物理以至天文学和基本粒子。

    (2)在美国加州的Almaden研究中心。除了计算机科学以外,还进行高温超导、等离子体、扫描隧道显微镜和同步辐射等研究。

    (3)瑞士Zurich研究中心。重点是激光科学与技术,特别是半导体激光器、光学储存、光电材料、分子束外延、高温超导、超显微技术等方面,还进行信息处理等计算机科学研究。

    (4)日本东京研究中心。内分计算机科学研究所、新技术研究所和东京科学中心,主要是结合计算机的生产和革新进行研究。

    进入80年代,IBM研究中心成绩斐然,两届诺贝尔物理奖都被它的成员夺得:一是因发明扫描隧道显微镜,宾尼格(G.K.Ginnig)与罗勒尔(H.Rohrer)共获1986年诺贝尔物理奖的一半,二是因发现金属氧化物的高温超导电性,柏诺兹(J.G.Bednorz)和缪勒(K.A.Müller)共获1987年奖。

    三、国家实验室是由国家直接投资数亿建立(如建在华中科大校内的武汉光电国家实验室投资4.8亿),全国目前国家实验室总共只有9个(包括北京正负离子对撞基地、华中科大的光电国家实验室在内),国家实验室代表国家最高水平,是按国际一流标准建立的,规模非常大,基本包括本学科领域所有研究方向,而且人员配备上要求面向国内外招聘最优秀的研究人员,直接参与国际竞争,往往是多学科交叉的创新平台;而国家重点实验室是由国家评的,评上后以后每年可以从国家多拿些钱,全国有几百个,而且研究方向比较窄。国家实验室和国家重点实验室是两个完全不同的概念,不是一个重量级上的,五个国家重点实验室也比不上一个国家实验室。 

    中国/实验室 编辑

    简介


    家实验室是由国家直接投资数亿建立(如建在华中科大校内的武汉光电国家实验室投资4.8亿),全国国家实验室总共只有9个(包括北京正负离子对撞基地、华
    中科大的光电国家实验室在内),国家实验室代表国家最高水平,是按国际一流标准建立的,规模非常大,基本包括本学科领域所有研究方向,而且人员配备上要求
    面向国内外招聘最优秀的研究人员,直接参与国际竞争,往往是多学科交叉的创新平台;而国家重点实验室是由国家评的,评上后以后每年可以从国家多拿些钱,全国有几百个,而且研究方向比较窄。国家实验室和国家重点实验室是两个完全不同的概念,不是一个重量级上的,五个国家重点实验室也比不上一个国家实验室。

    已经建成

    中国已经建成的国家实验室共有4个,分别是:
    1. 同步辐射国家实验室中国科学技术大学 (合肥
    2 .正负电子对撞机国家实验室 高能物理研究所(北京)
    3. 重离子加速器国家实验室 近代物理研究所(兰州)
    4. 材料科学国家实验室 金属研究所(沈阳)

    正在兴建

    已经批复正在兴建的国家实验室有5个,分别是:
    1.北京凝聚态物理国家实验室 中国科学院物理研究所
    2.合肥微尺度物质科学国家实验室 中国科技大学
    3.武汉光电国家实验室 华中科技大学等单位
    4.清华信息科学与技术国家实验室 清华大学
    5.北京分子科学国家实验室 北京大学、中国科学院化学研究所

    其他

    1海洋方面----青岛海洋科学与技术国家实验室
    依托中国海洋大学、青岛海洋研究所
    2航空航天方面----航空科学与技术国家实验室
    依托北京航空航天大学
    3人口与健康方面----重大疾病研究国家实验室
    依托中国医学科学院
    4核能方面----磁约束核聚变国家实验室
    依托中国科学院合肥物质科学研究院、西南核物理研究院
    5新能源方面----洁净能源国家实验室
    依托中国科学院大连化学物理研究所
    6先进制造方面----船舶与海洋工程国家实验室
    依托上海交通大学
    7量子调控方面----微结构国家实验室
    依托南京大学
    8蛋白质研究方面----蛋白质科学国家实验室
    依托中国科学院生物物理研究所
    9轨道交通方面--------现代轨道交通国家实验室
    依托西南交通大学
    10农业方面----------现代农业国家实验室
    依托中国农业大学

    重点/实验室 编辑

    国家重点实验室是依托一级法人单位建设、具有相对独立的人事权和财务权的科研实体,作为国家科技创新体系的重要组成部分,是国家组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流的重要基地,实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。国务院部门(行业)或地方省市科技管理部门是行政主管部门,实验室依托单位主要以中科院各研究所、部属高校、重点大学为主体;另有建在企业(中央企业为主体)的企业国家重点实验室,有利于促进企业成为技术创新主体、提升企业自主创新能力、提高企业核心竞争力。

    消毒方法/实验室 编辑

    紫外法

    紫外线(ultraviolet)是一种低能量的电磁辐射,可以灭多种微生物。其中,革兰阴性菌最为敏感,其次是革兰阳性菌,再次为芽孢,真菌孢子的抵抗力最强。紫外线的直接作用机制是通过破坏微生物的核酸及蛋白质等而使其灭活,间接作用是通过紫外线照射产生的臭氧杀死微生物。多种紫外线灯直接照射培养室(空气、地面、工作台表面等)进行消毒,用法简便,效果好。

    前沿实验室前沿实验室

    紫外线的消毒同紫外线的辐射强度和照射剂量呈正相关,辐射强度随距灯管的距离增加而降低,照射剂量和照射时间成正
    比。因此,紫外灯同被照物之间的距离和照射时间要适合。如用离地面2m的30W紫外灯可以照射9m的房间,每天照射2~3小时,期间可间隔30分钟。灯管
    离地面2m以外时,要延长照射时间,2.5m以上则效果较差。紫外线照射工作台面的距离不应超过1.5m,照射时间以30分钟左右为宜。
    紫外灯照射还受其他环境条件,如室温和湿度、空气清洁度、遮挡物、染菌量、紫外灯管的老化程度等影响。紫外线不仅对皮肤、眼睛有伤害,而且对培养细胞与试剂等也产生不良影响,因此,不能开着紫外灯工作。
    臭氧发生器消毒法 通过用波长低于200nm的紫外线照射普通空气产生臭氧。当足够的紫外线能量加给氧分子,氧分子就自由分裂成自由的单原子氧这些原子与其他氧分子碰撞产生臭氧分子。也是常用的方法,这个方法更加有效但是造价比较高。

    CNAL/实验室 编辑

    中国合格评定国家认可委员会(China National Accreditation Service for Conformity Assessment,CNAS)是根据《中华人民共和国认证认可条例》的规定,由国家认证认可监督管理委员会批准设立并授权的国家认可机构,统一负责对认证机构、实验室和检查机构等相关机构的认可工作。
    中国实验室国家认可委员会(CNAL)是经中国国家认证认可监督管理委员会批准设立并授权,统一负责实验室和检查机构认可及相关工作的国家认可机构。成立于2002年7月,是在原国家技术监督局成立的实验室国家认可组织――中国实验室国家认可委员会(英文缩写:CNACL)和原国家进出口商品检验局成立的进出口领域的实验室和检查机构能力资格认可的国家实验室认可组织――中国国家出入境检验检疫实验室认可委员会(英文缩写:CCIBLAC)的基础上合并成立的。

    安全/实验室 编辑

    长期呆在实验室的工作人员,安全很重要。以下是常见无机化学品中毒的处理方法。
    一、强酸(致命剂量1毫升)
    1).吞服时 立刻饮服200毫升氧化镁悬浮液,或者氢氧化铝凝胶、牛奶及水等东西,迅速把毒物稀释。然后,至少再食10多个打溶的蛋作缓和剂。因碳酸钠或碳酸氢钠会产生二氧化碳气体,故不要使用。
    2).沾着皮肤时 
    用大量水冲洗15分钟。如果立刻进行中和,因会产生中和热,而有进一步扩大伤害的危险。因此,经充分水洗后,再用碳酸氢钠之类稀碱液或肥皂液进行洗涤。但
    是,当沾着草酸时,若用碳酸氢钠中和,因为由碱而产生很强的刺激物,故不宜使用。此外,也可以用镁盐和钙盐中和。
    3).进入眼睛时 撑开眼睑,用水洗涤15分钟。
    二、强碱(致命剂量1克)
    1).吞食时 立刻用食道镜观察,直接用1%的醋酸水溶液将患部洗至中性。然后,迅速饮服500毫升稀的食用醋(1份食用醋加4份水)或鲜橘子汁将其稀释。
    2).沾着皮肤时 立刻脱去衣服,尽快用水冲洗至皮肤不滑止。接着用经水稀释的醋酸或柠檬汁等进行中和。但是,若沾着生石灰时,则用油之类东西,先除去生石灰。
    3).进入眼睛时 撑开眼睑,用水连续洗涤15分钟。
    三、氨气
    立刻将患者转移到空气新鲜的地方,然后,给其输氧。进入眼睛时,将患者躺下,用水洗涤角膜至少5分钟。其后,再用稀醋酸或稀硼酸溶液洗涤。
    四、卤素气
    把患者转移到空气新鲜的地方,保持安静。吸入氯气时,给患者嗅1∶1的乙醚与乙醇的混合蒸气;若吸入溴气时,则给其嗅稀氨水。
    五、氰(致命剂量0.05克)
    不管怎样要立刻处理。每隔两分钟,给患者吸入亚硝酸异戊酯15~30秒钟。这样氰基与高铁血红蛋白结合,生成无毒的氰络高铁血红蛋白。接着给其饮服硫代硫酸盐溶液。使其与氰络高铁血红蛋白解离的氰化物相结合,生成硫氰酸盐。
    1).吸入时把患者移到空气新鲜的地方,使其横卧着。然后,脱去沾有氰化物的衣服,马上进行人工呼吸。
    2).吞食时用手指摩擦患者的喉头,使之立刻呕吐。决不要等待洗胃用具到来才处理。因为患者在数分钟内,即有死亡的危险。
    六、二氧化硫、二氧化氮、硫化氢气体
    把患者移到空气新鲜的地方,保持安静。进入眼睛时,用大量水洗涤,并要洗漱咽喉。
    七、砷(致命剂量0.1克)
    吞食时,使患者立刻呕吐,然后饮食500毫升牛奶。再用2~4升温水洗胃,每次用200毫升。
    八、汞(致命剂量70毫克(HgCl2))
    饮食打溶的蛋白,用水及脱脂奶粉作沉淀剂。立刻饮服二巯基丙醇溶液及于200毫升水中溶解30克硫酸钠制成的溶液作泻剂。
    九、铅(致命剂量0.5克)
    保持患者每分钟排尿量0.5~1毫升,至连续1~2小时以上。饮服10%的右旋醣酐水溶液(按每公斤体重10~20毫升计)。或者,以每分钟1毫升的速度,静脉注射20%的甘露醇水溶液,至每公斤体重达10毫升为止。
    十、镉(致命剂量10毫克)、锑(致命剂量100毫克)
    吞食时,使患者呕吐。

    洁净分类/实验室 编辑

    洁净实验室分为

    普通洁净

    实验室与

    生物安全

    实验室。普通洁净普通洁净实验室中进行的实验不具有传染性,但要求环境对实验本身不造成不良影响,因此实验室内不设防护设施,而洁净度必须达到实验要求,所以要进行一下实验室消毒。生物安全生物安全实验室是具有一级防护设施的,可实现二级防护的生物实验室。凡进行微生物学、生物医学、功能实验及基因重组等领域的科学实验均需要生物安全实验室。
    生物安全实验室的核心是安全,依据生物学危险程度划为P1、P2、P3、P4四个等级。
    P1实验室适用于非常熟悉的病源,该病源不会经常引发健康成人疾病,对实验人员和环境潜在危险小。在实验中门应关闭,按普通微生物实验进行操作;
    P2实验室适用于对人和环境有中度潜在危险的病源。限制进入实验区域,可能发生气溶胶的实验应在Ⅱ级生物安全柜中进行,同时应备有高压灭菌器;
    P3实验室应用于临床、诊断、教学、或者生产设施,在该级别中开展有关内源性和外源性病源的工作,若暴露而吸入该病
    源会引发严重的可能致死的疾病。实验室设双重门或气闸室和外部隔离的实验区域,非本处工作人员禁止入内,实验室内全负压,使用Ⅱ级生物安全柜进行实验,以
    高效过滤器把室内空气过滤后排到室外;
    P4实验室比P3实验室要求更严,有些危险的外源性病源,具备因气溶胶传播而致实验室感染和导致生命危险疾病的高度
    个体风险,有关工作应在P4实验室中进行。采用独立的建筑物内隔离区和外部隔断的构造,室内保持负压,使用Ⅲ级生物安全柜进行实验,设置空气隔断装置,淋
    浴室,操作工作人员应穿防护服,非本处工作人员禁止入内。生物安全实验室设计上的核心是动态隔离,排风措施是重点,强调就地消毒,重视洁污分流,防止意外
    扩散,需要适度洁净。

    实验室器材/实验室 编辑

    实验室器材分为很多种,其中安全及卫生用品对于实验室十分重要。[1]

    [1]

    [1]

    为病理学家、组织学家以及研究人员提供一套完整的产品,能够满足他们在病例流程中每一步的需求。 从试片制作和染色到成像和报告,我们的解决方法均能帮助提高工作流程的效率,让患者更快地收到结果。 

    组织脱水机

    包埋机

    切片机

    常规染色盖片机

    常规染色器[2]

    通过使用相关安全器材,可以达到以下几点:

    帮助保护实验室人员 — 实用且有效的安全用品
    快速处理渗漏或泄露 — 有效的化学性吸收产品
    创造更好的工作环境 — 例如个人烟雾监控器与柔和的护手霜

    另外,更多非卫生用品的实验室器材也要谨慎使用,才能够保证实验室安全。所以实验室需向正规实验用品店进行购买。

    洁净分类/实验室 编辑

    洁净实验室分为普通洁净实验室与生物安全实验室。

    普通洁净

    普通洁净实验室中进行的实验不具有传染性,但要求环境对实验本身不造成不良影响,因此实验室内不设防护设施,而洁净度必须达到实验要求,所以要进行一下实验室消毒。

    生物安全

    生物安全实验室是具有一级防护设施的,可实现二级防护的生物实验室。凡进行微生物学、生物医学、功能实验及基因重组等领域的科学实验均需要生物安全实验室。
    生物安全实验室的核心是安全,依据生物学危险程度划为P1、P2、P3、P4四个等级。
    P1实验室适用于非常熟悉的病源,该病源不会经常引发健康成人疾病,对实验人员和环境潜在危险小。在实验中门应关闭,按普通微生物实验进行操作;
    P2实验室适用于对人和环境有中度潜在危险的病源。限制进入实验区域,可能发生气溶胶的实验应在Ⅱ级生物安全柜中进行,同时应备有高压灭菌器;
    P3实验室应用于临床、诊断、教学、或者生产设施,在该级别中开展有关内源性和外源性病源的工作,若暴露而吸入该病源会引发严重的可能致死的疾病。实验室设双重门或气闸室和外部隔离的实验区域,非本处工作人员禁止入内,实验室内全负压,使用Ⅱ级生物安全柜进行实验,以高效过滤器把室内空气过滤后排到室外;
    P4实验室比P3实验室要求更严,有些危险的外源性病源,具备因气溶胶传播而致实验室感染和导致生命危险疾病的高度个体风险,有关工作应在P4实验室中进行。采用独立的建筑物内隔离区和外部隔断的构造,室内保持负压,使用Ⅲ级生物安全柜进行实验,设置空气隔断装置,淋浴室,操作工作人员应穿防护服,非本处工作人员禁止入内。生物安全实验室设计上的核心是动态隔离,排风措施是重点,强调就地消毒,重视洁污分流,防止意外扩散,需要适度洁净。[3]

    相关文献

    参考资料
    [1]^引用日期:2014-06-05
    [2]^引用日期:2014-09-22
    [3]^引用日期:2015-04-04
    扩展阅读
    1实验动物房工程

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:30次 历史版本
    2. 参与编辑人数:18
    3. 最近更新时间:2019-05-24 13:32:19

    互动百科

    扫码下载APP