實驗室是科學(xué)的搖籃，科學(xué)研究的基地，科技發(fā)展的源泉，是實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要載體。“十四五”規(guī)劃明確堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，提出加快構(gòu)建以國家實驗室為引領(lǐng)的戰(zhàn)略科技力量。

在新的發(fā)展階段，實驗室的發(fā)展不僅是規(guī)模數(shù)量的增加，更應(yīng)該是質(zhì)量效益的提升，貫徹綠色發(fā)展理念，建設(shè)綠色實驗室成為未來實驗室的重要發(fā)展方向。

1.綠色實驗室的基本特征

綠色是永恒發(fā)展的必要條件和人民美好生活追求的重要前提，綠色發(fā)展就是堅持節(jié)約資源，堅持保護環(huán)境，堅持高質(zhì)高效，堅持可持續(xù)發(fā)展，堅持形成人與自然和諧發(fā)展。

綠色發(fā)展觀是綠色實驗室建設(shè)的基石，落實綠色發(fā)展觀是實驗室建設(shè)的時代課題。參考國際可持續(xù)發(fā)展實驗室協(xié)會提出的未來綠色可持續(xù)實驗室“建成成本低、工期快、節(jié)能減排、維護簡便、容易升級改造、滿足多元化需求”的特點，綠色實驗室應(yīng)具備“安全、高質(zhì)、高效、環(huán)保、節(jié)能、和諧、共享、可持續(xù)”等基本特征。

安全即確保實驗室人員安全健康，試驗環(huán)境滿足實驗方法要求，試驗設(shè)備正常運行，安全是實驗室必須具備的基本特征，是實驗室建設(shè)和運行的重要前提，不能確保實驗室安全，科研工作、實驗教學(xué)等便無從談起。

高質(zhì)即確保實驗室科研成果、檢測報告、人才培養(yǎng)等產(chǎn)出的高質(zhì)，多出創(chuàng)新性、前端性成果，高質(zhì)是實驗室建設(shè)和運行的必要條件，是質(zhì)量強國的客觀需求，也是實驗室價值的體現(xiàn)。

高效即實驗室具有高產(chǎn)出比，確保實驗室能夠低投入高產(chǎn)出的高效率運行，使實驗室多出成果、快出成果，管理流暢、運行高效的實驗室對降低科研人員事務(wù)性工作也具有重要作用。

環(huán)保是人類生存的客觀要求，伴隨實驗室中危險化學(xué)品、危險設(shè)備的廣泛使用，廢棄物排放處置、噪音污染等環(huán)境問題突出，實驗室建設(shè)必須研判環(huán)境影響，必須達到法律法規(guī)中對相關(guān)環(huán)境保護的要求。

節(jié)能是響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的舉措，又是降低實驗室運行成本、提升效益，降低實驗室能源資源消耗是實驗室高質(zhì)、高效的重要體現(xiàn)。

和諧是以人為本的具體體現(xiàn)，建立適于人員工作的硬件環(huán)境和身心愉悅的軟件環(huán)境，是激發(fā)實驗室工作人員積極性和創(chuàng)造力的重要保障。

共享是提升實驗室使用效益和效率的重要措施，建設(shè)以實驗功能為導(dǎo)向的開放型實驗室，推進科技資源共享，可以充分挖掘?qū)嶒炇夷芰?，實現(xiàn)能力互補和以強促強。

可持續(xù)是實驗室發(fā)展能力持續(xù)提升，適應(yīng)社會發(fā)展需求，不斷創(chuàng)新的基本要求，也是做到高質(zhì)、高效、環(huán)保、節(jié)能、和諧、共享的重要前提，實驗室建設(shè)必須滿足后續(xù)升級改造的需要。

⒉.綠色實驗室的關(guān)鍵技術(shù)

不同學(xué)科、不同領(lǐng)域的實驗室在新材料研發(fā)、新技術(shù)探索、新方法應(yīng)用、高端裝備技術(shù)支撐等諸多方面發(fā)揮巨大作用，但隨著實驗室的快速發(fā)展，實驗室建設(shè)不平衡不充分的問題凸顯，實驗室建設(shè)后勁略顯不足，存在著能源浪費、重復(fù)建設(shè)、資源擱置、建設(shè)技術(shù)落后等—系列問題。

存在上述問題的原因是多方面的，既有體制機制不適合，也有思想觀念不適應(yīng)，而綠色實驗室技術(shù)模糊不清也是一個重要原因，通過研究，總結(jié)出以下幾項綠色實驗室建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)。

1、全壽命論證技術(shù)

全壽命論證技術(shù)是確保實驗室綠色發(fā)展的重要手段。全壽命論證是保證立項、初步方案設(shè)計、詳細方案設(shè)計、實驗室建設(shè)實施、實驗室試運行等全過程科學(xué)、合理、可行的重要過程，是充分發(fā)揮專家知識、經(jīng)驗、智慧以及各類技術(shù)手段的系統(tǒng)工程。通過論證，保證實驗室建設(shè)的有效性和前瞻性，即能力需求合理，技術(shù)工藝先進，儀器設(shè)備合適；通過論證降低建設(shè)成本和運行成本，確保實驗室適于未來發(fā)展。

2、功能模塊化技術(shù)

模塊化技術(shù)是提高實驗室運行效益、效率，確保實驗室可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)，主要包括實驗?zāi)芰δK化技術(shù)和實驗室保障功能模塊化技術(shù)。實驗室能力模塊化技術(shù)，即以實驗室能力單元為導(dǎo)向，將實驗室科學(xué)分解為最基本能力單元，這些能力單元模塊使用設(shè)備雷同，方法相通，基礎(chǔ)保障要求類似，如在力學(xué)性能實驗室中將功能分為拉伸試驗?zāi)芰δK、沖擊試驗?zāi)芰δK。保障功能模塊化技術(shù)是將要實現(xiàn)實驗室能力的基礎(chǔ)保障功能模塊化，如建立實驗室公共管廊，將通風(fēng)管道、各類電纜、上下水管道等集中在伴隨走廊的管廊內(nèi)，管廊采用框架結(jié)構(gòu)，便于后續(xù)改造和升級，可降低改造成本和維護成本。

3、模擬與仿真技術(shù)

模擬與仿真技術(shù)是實驗室環(huán)保、節(jié)能的重要技術(shù)手段，是消除實驗室危險源、保障人員設(shè)施安全的有效方法。通過全數(shù)字仿真、半實物仿真、實裝模擬等手段實現(xiàn)實驗環(huán)境、試驗過程、危險試驗操作等模擬，如特種設(shè)備運行的高壓、高溫、高空環(huán)境，以及模擬復(fù)雜電磁環(huán)境等。建模仿真技術(shù)是基于數(shù)學(xué)理論建立起來的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)表達式來解析某個過程，并在計算機上進行模擬，可進行動力學(xué)分析、材料微觀結(jié)構(gòu)分析、熱分析、加工仿真等。模擬與仿真具有節(jié)約成本、避免污染、建設(shè)周期短、易擴展的特點，可實現(xiàn)遠程控制，打破時間和空間局限，實現(xiàn)各實驗室異地聯(lián)合和資源共享。

4 新材料工藝技術(shù)

新材料工藝技術(shù)是建設(shè)綠色實驗室的核心手段，選擇合適的試驗工藝和試驗材料是實驗室安全、高質(zhì)、環(huán)保、節(jié)能的基礎(chǔ)。選用符合實驗室實際的先進工藝，選擇減少高溫高壓環(huán)境，避免恒溫恒濕的苛刻條件，注重能源和資源節(jié)約，既保證安全又提高實驗質(zhì)量。如設(shè)計微型實驗和微型化實驗設(shè)備，降低能源消耗，減少化學(xué)試劑使用，從源頭防止和控制污染產(chǎn)生。使用新型節(jié)能環(huán)保材料，減少實驗過程中危險化學(xué)品、有毒有害氣體和危險設(shè)備設(shè)施的使用，減少危險源，保障實驗安全。

5  數(shù)字化信息化技術(shù)

數(shù)字化信息化是實驗室高效、共享、可持續(xù)的重要前提，是提高實驗室管理效能，響應(yīng)國家科技資源共享，實現(xiàn)實驗室能力持續(xù)提升的有效技術(shù)手段。通過實驗室要素和流程的信息化，實現(xiàn)實驗室內(nèi)部人、機、料、法、環(huán)、測各要素的有機協(xié)調(diào)和資源共享，奠定實驗室流程自動化、智能化基礎(chǔ)。通過信息化，實現(xiàn)單位、行業(yè)乃至國家所有實驗室互聯(lián)互通，實現(xiàn)資源共享，形成科技成果和智慧的大海，成為科技創(chuàng)新的氧吧和森林。

6 自動化智能化技術(shù)

以數(shù)字化信息化為基礎(chǔ)，提高設(shè)備設(shè)施自動化智能化水平，可實現(xiàn)自動采樣、取樣，自動識別，自動檢測。實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、智能分析、智能故障診斷、應(yīng)急停車等。應(yīng)用人工智能技術(shù)，可提高實驗速度，縮短實驗時間，保證實驗質(zhì)量，提高實驗準確性。減少實驗人員同機械設(shè)備的接觸，將人員傷害降至最低。