Лаборатория
Лаборатория ( Великобритания : / l ə ˈ b ɒr ə t ər i / ; США : / ˈ l æ b r ə t ɔːr i / ; в просторечии лаборатория ) — это учреждение, обеспечивающее контролируемые условия, в которых научные или технологические исследования, эксперименты и измерения могут проводиться . Лаборатории можно найти в самых разных местах, таких как школы, университеты, частные исследовательские институты, корпоративные исследовательские и испытательные центры, центры государственного регулирования и судебно-медицинской экспертизы, кабинеты врачей, клиники, больницы, региональные и национальные справочные центры и даже иногда личные лаборатории. резиденции. [1]
Обзор [ править ]
Организация и содержание лабораторий определяются различными требованиями работающих в них специалистов. Физическая металлургическая лаборатория может содержать ускоритель частиц или вакуумную камеру , а лаборатория может иметь аппаратуру для литья или рафинирования металлов или для испытания их прочности . Химик . или биолог может использовать влажную лабораторию , а лаборатория психолога может представлять собой комнату с односторонними зеркалами и скрытыми камерами, в которых можно наблюдать за поведением В некоторых лабораториях, например тех, которые обычно используются учеными-компьютерщиками , компьютеры (иногда суперкомпьютеры ) используются либо для моделирования либо для анализа данных , . Ученые в других областях по-прежнему будут использовать другие типы лабораторий. Инженеры также используют лаборатории для проектирования, изготовления и тестирования технологических устройств.
Научные лаборатории можно найти в качестве исследовательских помещений и учебных помещений в школах и университетах , на промышленных , правительственных или военных объектах и даже на борту кораблей и космических кораблей .
Несмотря на основополагающее представление о лаборатории как об ограниченном пространстве для экспертов, [2] Термин «лаборатория» также все чаще применяется к помещениям для мастерских, таким как Living Labs , Fab Labs или Hackerspaces , где люди встречаются, чтобы работать над социальными проблемами или создавать прототипы , работать совместно или делиться ресурсами. [3] [4] [5] Эта разработка основана на новых, коллективных подходах к науке и инновациям и опирается на методы проектирования, ориентированные на пользователя. [6] и такие концепции, как открытые инновации или пользовательские инновации . [7] [8] Одной из отличительных особенностей работы в Open Labs является феномен перевода , обусловленный разным опытом и уровнями знаний участвующих в нем людей. [9]
История [ править ]
Ранние случаи «лабораторий», записанные на английском языке, занимались алхимией и приготовлением лекарств . [10]
Появление Большой науки во время Второй мировой войны привело к увеличению размеров лабораторий и научного оборудования, появлению ускорителей частиц и подобных устройств.
Ранние лаборатории [ править ]
Самая ранняя лаборатория, согласно имеющимся данным, является домашней лабораторией Пифагора Самосского, известного греческого философа и ученого. Эта лаборатория была создана, когда Пифагор проводил эксперимент о тонах звука и вибрации струны. [11]
На картине «Луи Пастер Альберта Эдельфельта » 1885 года Луи Пастер изображен сравнивающим записку в левой руке с бутылкой, наполненной твердым веществом в правой руке, и не носит никаких средств индивидуальной защиты . [12]
Групповые исследования начались в 19 веке, а в 20 веке было разработано множество новых видов оборудования. [13]
В 2002 году случайно была обнаружена подземная алхимическая лаборатория 16-го века. Рудольф II, император Священной Римской империи Считалось, что ее владельцем был . Лаборатория называется Speculum Alchemiae и хранится как музей в Праге . [14]
-
Химическая лаборатория XVIII века, похожая на ту, которую использовали Антуан Лавуазье и его современники. -
Томас Эдисон в своей лаборатории, 1901 год. -
Класс и лаборатория в медицинском корпусе, 1927 г. -
Лаборатории химического факультета медицинского корпуса, 1948 г. -
Лаборатория химического факультета Хельсинкского университета , 23 сентября 1960 года. -
Лаборатория 1970-х годов. -
Химическая лаборатория в Международном колледже Университета Махидол с 2009 г. -
Стойка в стиле начала 2000-х годов в химической лаборатории Международного колледжа Университета Махидол , Таиланд. -
Лаборатория органической химии Ахенского университета прикладных наук, кампус Юлих , Германия
Техники [ править ]
Лабораторные методы — это набор процедур, используемых в естественных науках, таких как химия , биология , физика, для проведения эксперимента; в то время как некоторые из них предполагают использование сложного лабораторного оборудования от лабораторной посуды до электрических устройств, а другие требуют более специфических или дорогостоящих материалов.
Оборудование и расходные материалы [ править ]
Лабораторное оборудование — это различные инструменты и оборудование, используемые учеными, работающими в лаборатории. Лабораторное оборудование обычно используется либо для проведения экспериментов , либо для проведения измерений и сбора данных . Более крупное или более сложное оборудование обычно называют научным инструментом .
Классическое оборудование включает в себя такие инструменты, как горелки Бунзена и микроскопы , а также специальное оборудование, такое как камеры оперантного кондиционирования , спектрофотометры и калориметры .
Химические лаборатории [ править ]
- лабораторная посуда , такая как стакан или бутыль с реагентом
- Аналитические устройства, такие как ВЭЖХ или спектрофотометры.
Лаборатории молекулярной биологии/Лаборатории о жизни наук
- Автоклав
- Микроскоп
- Центрифуги
- Шейкеры и миксеры
- Пипетка
- Термоциклеры ( ПЦР )
- Фотометр
- Холодильники и морозильники
- Универсальная испытательная машина
- Ультраморозильные камеры
- Инкубаторы
- Биореактор
- Боксы биологической безопасности
- секвенирования Инструменты
- Вытяжные шкафы
- Экологическая палата
- Увлажнитель
- Весы
- Реагенты (поставка)
- Наконечники для пипеток (принадлежность)
- Полимерные расходные материалы для небольших объемов (мкл и мл), преимущественно стерильные.
Специализированные типы [ править ]
Название « лаборатория» также используется для некоторых других объектов, где используемые процессы или оборудование аналогичны тем, которые используются в научных лабораториях. К ним, в частности, относятся:
- Кинолаборатория или темная комната
- Подпольная лаборатория по производству запрещенных наркотиков
- Компьютерная лаборатория
- Криминалистическая лаборатория использовалась для обработки с места преступления доказательств
- Языковая лаборатория
- Медицинская лаборатория (включает работу с химическими соединениями)
- Лаборатория общественного здравоохранения
- Промышленная лаборатория
- Чистая комната
Безопасность [ править ]
Во многих лабораториях присутствуют опасности. Лабораторные опасности могут включать яды ; инфекционные агенты ; легковоспламеняющиеся , взрывоопасные или радиоактивные материалы; движущаяся техника ; экстремальные температуры ; лазеры , сильные магнитные поля или высокое напряжение . Поэтому меры предосторожности жизненно важны. [15] [16] Существуют правила, позволяющие свести к минимуму индивидуальный риск, а защитное оборудование используется для защиты пользователей лаборатории от травм или для оказания помощи в реагировании на чрезвычайную ситуацию .
Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) в США, признавая уникальные характеристики лабораторного рабочего места, разработало стандарт профессионального воздействия опасных химических веществ в лабораториях. Этот стандарт часто называют «Лабораторным стандартом». В соответствии с этим стандартом лаборатория должна разработать План химической гигиены (CHP), в котором рассматриваются конкретные опасности, обнаруженные в ее месте, и ее подход к ним.
При определении надлежащего плана химической гигиены для конкретного предприятия или лаборатории необходимо понимать требования стандарта, оценивать текущие методы обеспечения безопасности, охраны труда и окружающей среды, а также оценивать опасности. ТЭЦ необходимо пересматривать ежегодно. Многие школы и предприятия нанимают специалистов по безопасности, охране здоровья и окружающей среды, таких как специалист по химической гигиене (CHO), для разработки, управления и оценки своих ТЭЦ. Кроме того, проверка третьей стороной также используется для предоставления объективного «взгляда со стороны», который позволяет по-новому взглянуть на области и проблемы, которые могут восприниматься как должное или игнорироваться по привычке.
Инспекции и аудиты также должны проводиться на регулярной основе для оценки опасностей, связанных с обращением и хранением химикатов, электрооборудованием, биологическими опасностями , обращением с опасными отходами , химическими отходами , ведением домашнего хозяйства и готовностью к чрезвычайным ситуациям, радиационной безопасностью , вентиляцией, а также респираторными тестами и воздухом в помещении. качество . Важным элементом таких проверок является проверка соблюдения нормативных требований и обучение лиц, имеющих доступ к лаборатории или работающих в ней. Обучение имеет решающее значение для непрерывной безопасной эксплуатации лабораторного оборудования. Преподаватели, персонал и руководство должны участвовать в работе по снижению вероятности несчастных случаев, травм и потенциальных судебных разбирательств. Прилагаются усилия для того, чтобы видеоролики о лабораторной безопасности были одновременно актуальными и интересными. [17]
Устойчивое развитие [ править ]
Последствия изменения климата становятся все более серьезной проблемой для организаций, а стратегии смягчения последствий исследовательское сообщество ищет . Хотя многие лаборатории используются для проведения исследований с целью поиска инновационных решений этой глобальной проблемы, устойчивые методы работы в лабораториях также способствуют созданию более экологичной окружающей среды. Многие лаборатории уже пытаются минимизировать свое воздействие на окружающую среду за счет снижения потребления энергии, переработки и внедрения процессов сортировки отходов для обеспечения правильной утилизации.
Лучшая практика [ править ]
Исследовательские лаборатории, оснащенные энергоемким оборудованием, потребляют в три-пять раз больше энергии на квадратный метр, чем офисные помещения. [18]
Вытяжные шкафы [ править ]
Предположительно, основной причиной такого высокого энергопотребления являются вытяжные шкафы. [18] Значительного эффекта можно добиться, сохраняя высоту проема как можно меньшей во время работы и закрывая его, когда он не используется. Одной из возможностей помочь в этом может стать установка автоматических систем, которые закрывают вытяжки после определенного периода бездействия, а также выключают свет. Таким образом, поток можно лучше регулировать и не поддерживать его без необходимости на очень высоком уровне.
Морозильные камеры [ править ]
Обычно в морозильных камерах ULT поддерживается температура -80 °C. Одно такое устройство может потреблять столько же энергии, сколько односемейное домохозяйство (25 кВтч/день). [19] Повышение температуры до −70 °C позволяет использовать на 40 % меньше энергии и при этом обеспечить безопасное хранение большинства образцов. [20]
Воздушные конденсаторы [ править ]
Минимизации потребления воды можно достичь путем перехода от конденсаторов с водяным охлаждением ( Димрота конденсатор ) к конденсаторам с воздушным охлаждением ( Вигро колонна ), которые используют для охлаждения большую площадь поверхности.
Лабораторная электроника [ править ]
Использование печей очень полезно для сушки стеклянной посуды, но эти установки могут потреблять много энергии. Использование таймеров для регулирования их использования в ночное время и в выходные дни может значительно снизить их влияние на потребление энергии. [21]
Сортировка и вывоз мусора [ править ]
Утилизация химически/биологически загрязненных отходов требует много энергии. Однако обычные отходы требуют гораздо меньше энергии и даже могут быть в некоторой степени переработаны. Не каждый объект в лаборатории загрязнен, но часто попадает в загрязненные отходы, что приводит к увеличению затрат на электроэнергию для утилизации отходов. Хорошая система сортировки и переработки незагрязненных лабораторных отходов позволит пользователям лаборатории действовать рационально и правильно утилизировать отходы.
Сети [ править ]
По состоянию на 2021 год множество лабораторий в настоящее время посвящают время и ресурсы переходу к более устойчивым лабораторным практикам на своих объектах, например MIT. [22] и Эдингбургский университет. [23] Кроме того, появилось несколько сетей, таких как Green Your Lab , [24] На пути к более экологичным исследованиям — британская сеть LEAN , сеть Max-Planck-Sustainability и национальные платформы, такие как зеленые лаборатории Австрии и зеленые лаборатории Нидерландов . Другие независимые от университетов усилия и ресурсы включают в себя систему оценки эффективности лабораторий , аналитический центр labos1point5 и некоммерческую организацию my green lab .
Организация [ править ]
Организация лабораторий является одним из направлений социологии. Ученые думают, как следует организовать свою работу, которая может основываться на темах, командах, проектах или областях знаний. Работа разделена не только между различными должностями в лаборатории, такими как исследователи, инженеры и техники , но также с точки зрения автономии (должна ли работа быть индивидуальной или групповой). [25] Например, у одной исследовательской группы есть график, по которому они в течение одного дня недели проводят исследования по интересующей их теме, а в остальное время работают над заданным групповым проектом. [26] Управление финансами является еще одним организационным вопросом.
Сама лаборатория представляет собой исторически устаревшую организационную модель. Это произошло благодаря наблюдению, что качество работы сотрудничающих исследователей в целом выше, чем у исследователя, работающего изолированно. С 1950-х годов лаборатория превратилась из образовательного инструмента, используемого преподавателями для привлечения лучших студентов к исследованиям, в организационную модель, обеспечивающую высокий уровень научной продуктивности.
Некоторые формы организации в лабораториях включают:
- Их размер : варьируется от нескольких исследований до нескольких сотен.
- Разделение труда : «Происходит между проектировщиками и исполнителями; исследователями, инженерами и техниками; теоретиками и экспериментаторами; старшими научными сотрудниками, младшими научными сотрудниками и студентами; теми, кто публикует, теми, кто подписывает публикации и другими; а также между специальностями». [27]
- Механизмы координации : Включают формализацию целей и задач; стандартизация процедур (протоколы, управление проектами, управление качеством, управление знаниями), проверка публикаций и сквозной деятельности (количество и тип семинаров).
На организационную форму лаборатории влияют три основных фактора:
- Образовательный уровень исследователей и процесс их социализации.
- Интеллектуальный процесс, связанный с их работой, включая тип исследования и оборудование, которое они используют.
- История лаборатории.
Другие формы организации включают социальную организацию.
Общественная организация [ править ]
Исследование Ричарда Харпера с участием двух лабораторий поможет прояснить концепцию социальной организации в лабораториях. Основной предмет исследования вращался вокруг взаимоотношений между сотрудниками лаборатории (исследователями, администраторами, регистраторами, техническими специалистами и т.д.) и их локатором. Локатор — сотрудник Лаборатории, который должен знать, где в данный момент находится каждый сотрудник лаборатории, на основе уникального сигнала, излучаемого бейджем каждого сотрудника. В исследовании описываются социальные отношения между различными классами должностей, например, отношения между исследователями и локатором. Он не описывает социальные отношения между сотрудниками внутри класса, например отношения между исследователями.
В результате этнографических исследований было обнаружено, что среди персонала каждый класс (исследователи, администраторы...) имеет разную степень прав, которая варьируется в зависимости от лаборатории. Право может быть как формальным, так и неформальным (то есть оно не применяется), но каждый класс осознает его существование и соглашается с ним. Степень прав, которую также называют правами персонала , влияет на социальное взаимодействие между сотрудниками. Наблюдая за различными взаимодействиями между сотрудниками, мы можем определить их социальное положение в организации. Например, администраторы одной из лабораторий исследования не имеют права спрашивать Локатор, где в настоящее время находятся исследователи, поскольку они не имеют права на такую информацию. С другой стороны, у исследователей есть доступ к такого рода информации. Таким образом, следствием этой социальной иерархии является то, что Локатор раскрывает различную степень информации в зависимости от сотрудника и его прав. Локатор не желает раскрывать информацию, которая может поставить под угрозу его отношения с сотрудниками. Локатор придерживается прав каждого класса.
Социальная иерархия также связана с отношением к технологиям. Этот вывод был сделан на основе отношения сотрудников различных профессий к своим лабораторным значкам. Их отношение зависело от того, как эта работа рассматривала их значок с точки зрения полезности (насколько значок полезен для моей работы), морали (каковы мои моральные принципы в отношении конфиденциальности, поскольку она связана с отслеживанием этого значка) и отношений (как будет Меня увидят другие, если я откажусь носить этот значок). Например, администратор сочтет бейдж полезным, поскольку он поможет им найти сотрудников в течение дня. Иллюстрируя отношения, исследователи также носили свой значок из-за неформального давления, например, из-за нежелания выглядеть баловством или нежелания привлекать к себе внимание.
Еще одним открытием является сопротивление изменениям в социальной организации. Сотрудники чувствуют себя неловко при изменении моделей прав, обязанностей, уважения, неформальной и формальной иерархии и многого другого.
Таким образом, различия в отношении между членами лаборатории объясняются социальной организацией: отношения человека тесно связаны с ролью, которую он играет в организации. Эта иерархия помогает понять распределение информации, контроль и отношение к технологиям в лаборатории. [26]
См. также [ править ]
- Наука о культе груза
- Химическая авария
- Контроль загрязнения
- Управляемый лабораторный реактор
- Состояние окружающей среды
- Вытяжной шкаф
- Хакспейс
- ИСО/МЭК 17025
- Веб-сайт лаборатории
- Автоматизация лабораторий
- Лабораторная информационная система (ЛИС)
- Лабораторная безопасность
- Научный туризм
- Стандартные условия по температуре и давлению
- мастерская
Ссылки [ править ]
- ^ «Структура и функции лаборатории» . Архивировано из оригинала 29 апреля 2021 г. Проверено 24 июля 2019 г.
- ^ Латур, Бруно (1987). Наука в действии: Как следовать за учеными и инженерами в обществе . Кембридж: Издательство Гарвардского университета.
- ^ Флаэрти, Джо (14 мая 2012 г.). «Ford + TechShop: заставить сотрудников поработать» . Проводной . Архивировано из оригинала 12 июня 2018 года . Проверено 5 октября 2017 г.
- ^ Берресс, Чарльз (22 декабря 1997 г.). «Рай для ремесленников в Беркли / Молодым и старым изобретателям предлагаются инструменты, методы и вдохновение» . СФ-хроника . Архивировано из оригинала 6 октября 2017 года . Проверено 5 октября 2017 г.
- ^ Карлсон, Адам (5 сентября 2013 г.). «8 лучших инструментов для создания личной лаборатории прототипирования» . ЭЭ Таймс . Архивировано из оригинала 6 октября 2017 года . Проверено 5 октября 2017 г.
- ^ ISO 13407: (1999), озаглавленный «Процессы человеко-ориентированного проектирования интерактивных систем», представляет собой стандарт ISO, обеспечивающий руководство по человеко-ориентированному проектированию на протяжении всего жизненного цикла интерактивных компьютерных систем.
- ^ Фон Хиппель, Э. (1986). Ведущие пользователи: источник новых концепций продуктов. Наука управления 32, 791–805.
- ^ Чесбро, HW (2003). Открытые инновации: новый императив создания технологий и получения прибыли от них. Бостон: Издательство Гарвардской школы бизнеса.
- ^ Фриче, А (2018). «Корпоративный Форсайт в открытых лабораториях - трансляционный подход». Технологический анализ и стратегический менеджмент . 30 (6): 646–657. дои : 10.1080/09537325.2017.1380180 . S2CID 46887116 .
- ^ «лаборатория» . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . ( подписка или членство в участвующей организации Требуется .) : «Первоначально: помещение или здание для практики алхимии и приготовления лекарств. Позже: помещение, оборудованное для проведения научных экспериментов или процедур, особенно в целях исследований, обучения, или анализ (также) тот, в котором производятся химические вещества или лекарства».
- ^ «Старейшая лаборатория мира». Аналитическая химия . 62 (13): 701А. 30 мая 2012 г. doi : 10.1021/ac00212a716 .
- ^ Шуммер, Иоахим; Спектор, Тами I (июль 2007 г.). «Визуальный образ химии: перспективы из истории искусства и науки» . Хайл: Международный журнал философии химии (1): 3–41. Архивировано из оригинала 22 ноября 2017 г. Проверено 24 октября 2017 г.
- ^ Лоу, Дерек (27 мая 2015 г.). «История лаборатории: Химические хроники» . Природа . 521 (7553): 422. Бибкод : 2015Natur.521..422L . дои : 10.1038/521422а .
- ^ «Музей алхимии» . Зеркало Алхимии . Архивировано из оригинала 8 мая 2020 г. Проверено 24 октября 2017 г.
- ^ Отто, Томас (2021). «Безопасность ускорителей частиц» . Ускорение и обнаружение частиц . дои : 10.1007/978-3-030-57031-6 . ISBN 978-3-030-57030-9 . ISSN 1611-1052 .
- ^ Коссер, Дж. Дональд; Куинн, Мэтью (2019). Ускорительная радиационная физика для защиты персонала и окружающей среды (1-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, Taylor & Francisco Group, [2019]: CRC Press. дои : 10.1201/9780429491634 . ISBN 978-0-429-49163-4 . S2CID 189160205 .
{{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка ) - ^ Майкл Л. Мэтсон; Джеффри П. Фицджеральд; Ширли Лин (1 октября 2007 г.). «Создание индивидуальных, актуальных и интересных видеороликов о безопасности в лаборатории». Журнал химического образования . 84 (10): 1727. Бибкод : 2007ЖЧЭд..84.1727М . дои : 10.1021/ed084p1727 .
- ^ Перейти обратно: а б «Повышение эффективности общего лабораторного оборудования» . www.science.org . Архивировано из оригинала 07 сентября 2021 г. Проверено 7 сентября 2021 г.
- ^ "Хранение в холодильнике" . Архивировано из оригинала 07 сентября 2021 г. Проверено 7 сентября 2021 г.
- ^ «-70 – это новый -80» . Архивировано из оригинала 07 сентября 2021 г. Проверено 7 сентября 2021 г.
- ^ «Духи для изготовления стеклянной посуды не обязательно должны работать круглосуточно, 7 дней в неделю, 365 дней в году» . На пути к более экологичным исследованиям . 08.06.2021. Архивировано из оригинала 07 сентября 2021 г. Проверено 7 сентября 2021 г.
- ^ «Зеленая лаборатория MIT» . Архивировано из оригинала 5 апреля 2021 г. Проверено 7 сентября 2021 г.
- ^ «Эдингбургский университет» . Архивировано из оригинала 07 сентября 2021 г. Проверено 7 сентября 2021 г.
- ^ «Озелените свою лабораторную сеть» . Архивировано из оригинала 27 февраля 2022 г. Проверено 27 февраля 2022 г.
- ^ Винк, Доминик (2010). Социология научной работы . Липиаты: Эдвард Элгар Паблишинг Лимитед. стр. 83, 97–100.
- ^ Перейти обратно: а б Харпер, Ричард HR (1992). Глядя на себя: исследование социальной организации двух исследовательских лабораторий . Кембридж: перепечатано как Технический отчет Xerox ранга EPC–92–108. стр. 330–337.
- ^ Социология научной работы стр. 98.
Внешние ссылки [ править ]
Словарное определение лаборатории в Викисловаре 
СМИ, связанные с лабораториями, на Викискладе? - Лауреаты Нобелевской премии Интерактивные лаборатории 360°
- Контроль качества
