Лаборатория - Laboratory

Медицинская лаборатория Высшего института биологии рака Китайского медицинского университета ( Тайвань )
Лаборатория технологий молекулярной биологии на биологическом факультете Университета Адама Мицкевича в Познани
Верстак в химической лаборатории

Лаборатория ( Великобритания : / л ə б ɒr ə т ər я , - т г I / ; США : / L Ae б ər ə ˌ т ɔːr я , л æ б г ə - / ; просторечии лаборатории ) является объект, обеспечивающий контролируемые условия, в которых могут проводиться научные или технологические исследования, эксперименты и измерения . Лабораторные услуги предоставляются в самых разных условиях: в кабинетах врачей, клиниках, больницах, а также региональных и национальных справочных центрах.

Обзор

Организация и состав лабораторий определяются различными требованиями специалистов, работающих в них. Физика лаборатория может содержать ускоритель частиц или вакуумную камеру , в то время как металлургическая лаборатория может иметь устройство для литья или рафинирования металлов или для проверки их прочности . Химик или биолог может использовать влажную лабораторию , в то время как психолога лаборатория может быть комната с односторонними зеркалами и скрытых камер , в которых можно наблюдать за поведением. В некоторых лабораториях, таких как те , которые обычно используются компьютерными учеными , компьютеры (иногда суперкомпьютеры ) используются либо для моделирования или анализа в данных . Ученые в других областях будут использовать еще другие типы лабораторий. Инженеры также используют лаборатории для проектирования, изготовления и тестирования технологических устройств.

Научные лаборатории можно найти в качестве исследовательских и учебных помещений в школах и университетах , на промышленных , государственных или военных объектах и ​​даже на борту кораблей и космических кораблей .

Лаборатория, Школа для девочек округа Брекон

Несмотря на то, лежащем в основе понятия лаборатории в ограниченном пространстве для экспертов, термин «лаборатория» также все чаще применяются для цеховых помещений , таких как Living Labs , Fab Labs , или Хакерспейс , в которых люди встречаются для работы над проблемами общества или сделать прототипы , совместная работа или совместное использование ресурсов. Это развитие вдохновлен новым, участии подходов к науке и инновациям и опирается на ориентированный на пользователя методов проектирования и концепции , как открытые инновации или инновации пользователя ,. Отличительной чертой работы в Open Labs является феномен перевода, обусловленный разным опытом и уровнем знаний вовлеченных людей.

История

Ранние примеры «лабораторий», записанные на английском языке, были связаны с алхимией и приготовлением лекарств .

Возникновение Большой науки во время Второй мировой войны увеличило размер лабораторий и научное оборудование, представив ускорители элементарных частиц и аналогичные устройства.

Первые лаборатории

Согласно современным данным, самая ранняя лаборатория - это домашняя лаборатория Пифагора Самосского, известного греческого философа и ученого. Эта лаборатория была создана, когда Пифагор провел эксперимент с тонами звука и вибрацией струны.

В живописи Луи Пастера по Альберт Эдельфельтом в 1885 году Луи Пастер показано сравнение примечание в левой руке с бутылкой , заполненной твердым в правой руке, а не носить любые средства индивидуальной защиты .

Исследования в группах начались в 19 веке, а в 20 веке было разработано много новых видов оборудования.

Подземная алхимическая лаборатория 16-го века была случайно обнаружена в 2002 году. Считалось, что ее владельцем был Рудольф II, император Священной Римской империи . Лаборатория называется Speculum Alchemiae и хранится как музей в Праге .

Методы

Лабораторные методы - это набор процедур, используемых в естественных науках, таких как химия , биология , физика, для проведения эксперимента, все они следуют научному методу ; в то время как некоторые из них предполагают использование сложного лабораторного оборудования от лабораторной посуды до электрических устройств, а другие требуют более специфических или дорогих расходных материалов.

Оборудование и материалы

Под лабораторным оборудованием понимаются различные инструменты и оборудование, используемые учеными, работающими в лаборатории:

Классическое оборудование включает такие инструменты, как горелки Бунзена и микроскопы, а также специальное оборудование, такое как камеры кондиционирования , спектрофотометры и калориметры .

Химические лаборатории
Лаборатории молекулярной биологии + лаборатории наук о жизни

Лабораторное оборудование обычно используется либо для проведения экспериментов, либо для измерений и сбора данных . Более крупное или сложное оборудование обычно называют научным инструментом .

Специализированные типы

Название лаборатории также используется для некоторых других объектов, где используемые процессы или оборудование аналогичны тем, которые используются в научных лабораториях. К ним, в частности, относятся:

Безопасность

Очковтирательство станция в лаборатории.
Генетик Риин Тамм в защитном лабораторном халате

Во многих лабораториях присутствуют опасности. Лабораторные опасности могут включать яды ; инфекционные агенты ; легковоспламеняющиеся , взрывчатые или радиоактивные материалы; движущаяся техника ; экстремальные температуры ; лазеры , сильные магнитные поля или высокое напряжение . Поэтому меры безопасности жизненно важны. Существуют правила, сводящие к минимуму индивидуальный риск, а защитное оборудование используется для защиты пользователей лаборатории от травм или для помощи в реагировании на чрезвычайную ситуацию .

Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) в США, признавая уникальные характеристики лабораторного рабочего места, разработало стандарт для профессионального воздействия опасных химикатов в лабораториях. Этот стандарт часто называют «лабораторным стандартом». Согласно этому стандарту, лаборатория должна составить план химической гигиены (CHP), который учитывает конкретные опасности, обнаруженные в ее месте, и подход к ним.

При определении надлежащего плана химической гигиены для конкретного предприятия или лаборатории необходимо понимать требования стандарта, оценку текущих практик в области безопасности, здоровья и окружающей среды и оценку опасностей. 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 их ТЭЦ. Кроме того, сторонняя проверка также используется для обеспечения 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, например, также должны проводиться на регулярной основе для оценки опасностей, связанных с обращением с химическими веществами и их хранением, электрическим оборудованием, биологическими опасностями , обращением с опасными отходами , химическими отходами , ведением домашнего хозяйства и аварийной подготовкой, радиационной безопасностью , вентиляцией, а также респираторными испытаниями и воздухом в помещении. качество . Важным элементом таких аудитов 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, чтобы видеоролики о лабораторной безопасности были актуальными и увлекательными.

Устойчивость

Последствия изменения климата становятся все более ужасными, и стратегии смягчения последствий необходимы даже для исследовательского сообщества. Хотя многие лаборатории используются для проведения исследований с целью поиска инновационных решений этой глобальной проблемы, устойчивые методы работы в лабораториях также являются факторами, способствующими созданию более зеленой 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

Исследовательские лаборатории с энергоемким оборудованием потребляют в три-пять раз больше энергии на квадратный метр, чем офисные помещения.


Вытяжные шкафы

Предположительно, основной причиной такого высокого потребления энергии являются вытяжные шкафы. Значительного воздействия можно добиться, если во время работы держать высоту отверстий как можно меньше и держать их закрытыми, когда они не используются. Одной из возможностей помочь в этом может быть установка автоматических систем, которые закрывают вытяжки после определенного периода бездействия, а также выключают свет. Таким образом, поток можно регулировать лучше и без необходимости поддерживать его на очень высоком уровне.


Морозильники

Обычно морозильные камеры хранятся при температуре –80 ° C. Одно такое устройство может потреблять столько же энергии, сколько и односемейное домашнее хозяйство (25 кВтч / день). Повышение температуры до −70 ° C позволяет использовать на 40% меньше энергии и при этом безопасно хранить большинство ваших образцов.


Конденсаторы воздуха

Сведение к минимуму потребления воды может быть достигнуто путем изменения из водоохлаждаемых конденсаторов ( Димрот конденсатора ) в конденсаторы с воздушным охлаждением ( Вигра колонки ), которые используют преимущество большой площади поверхности для охлаждения.


Лабораторная электроника

Использование духовок очень полезно для сушки стеклянной посуды, но такие 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.


Сортировка и утилизация отходов

Утилизация химически / биологически загрязненных отходов требует больших затрат энергии. Однако обычные отходы требуют гораздо меньше энергии или даже в некоторой степени могут быть переработаны. Не каждый объект в лаборатории загрязнен, но часто попадает в загрязненные отходы, что увеличивает затраты на электроэнергию для удаления отходов. Хорошая система сортировки и переработки незагрязненных лабораторных отходов позволит пользователям лаборатории действовать экологически рационально и правильно утилизировать отходы.

Сети

По состоянию на 2021 год существует множество лабораторий, которые в настоящее время выделяют время и ресурсы для перехода к более устойчивым лабораторным методам на своих объектах, например. Массачусетский технологический институт и Эдингбургский университет. Кроме того, появилось несколько сетей, таких как « На пути к зеленым исследованиям» , британская сеть LEAN , сеть Max-Planck-Sustainability , а также национальные платформы, такие как green labs austria и green labs NL . Больше независимых университетов усилий и ресурсов включают структуру оценки эффективности лабораторий , аналитический центр labos1point5 и некоммерческую организацию my green lab .

Организация

Организация лабораторий - одно из приоритетных направлений социологии. Ученые рассматривают, как должна быть организована их работа, которая может быть основана на темах, командах, проектах или областях знаний. Работа разделена не только между различными должностями лаборатории, такими как исследователи, инженеры и техники , но и с точки зрения автономии (если работа будет индивидуальной или групповой). Например, у одной исследовательской группы есть график, в котором они проводят исследования по своей интересующей теме в течение одного дня недели, а в остальном они работают над определенным групповым проектом. Еще одна организационная проблема - управление финансами.

Сама лаборатория представляет собой исторически устаревшую организационную модель. Это произошло из-за наблюдения, что качество работы исследователей, которые сотрудничают, в целом выше, чем у исследователей, работающих изолированно. С 1950-х годов лаборатория превратилась из образовательного инструмента, используемого учителями 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 дизайнерами и сотрудниками; исследователями, инженерами и техниками; теоретиками и экспериментаторами; старшими исследователями, младшими исследователями и студентами; теми, кто публикует, теми, кто подписывает публикации, и другими; и между специальностями».
  • Механизмы координации : что включает формализацию целей и задач; стандартизация процедур (протоколы, управление проектами, управление качеством, управление знаниями), проверка публикаций и сквозных мероприятий (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 расследования и оборудование, которое они используют.
  • История лаборатории.

Другие формы организации включают социальную организацию.

Социальная организация

Исследование Ричарда Харпера, в котором участвовали две лаборатории, поможет прояснить концепцию социальной организации в лабораториях. Основной предмет исследования вращался вокруг взаимоотношений между персоналом лаборатории (исследователи, администраторы, администраторы, техники и т. Д.) И их локатором. Локатор - это сотрудник лаборатории, который отвечает за то, чтобы знать, где в настоящее время находится каждый сотрудник лаборатории, на основе уникального сигнала, исходящего от значка каждого сотрудника. В исследовании описываются социальные отношения между разными классами должностей, например, отношения между исследователями и локатором. Он не описывает социальные отношения между сотрудниками внутри класса, такие как отношения между исследователями.

В ходе 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 не принудительным), но каждый класс осведомлен о своем существовании и соответствует ему. Степень права, которую также называют правами персонала , влияет на социальное взаимодействие между персоналом. Глядя на различные взаимодействия между сотрудниками, мы можем определить их социальное положение в организации. Например, администраторы в одной лаборатории исследования не имеют права спрашивать Локатор, где в настоящее время находятся исследователи, поскольку они не имеют права на такую ​​информацию. С другой стороны, исследователи имеют доступ к такой информации. Таким образом, следствием этой социальной иерархии является то, что Локатор раскрывает различную степень информации в зависимости от сотрудника и его прав. Локатор не хочет раскрывать информацию, которая может поставить под угрозу его отношения с сотрудниками. Локатор придерживается прав каждого класса.

Социальная иерархия также связана с отношением к технологиям. Это было сделано на основании отношения различных сотрудников к своему лабораторному значку. Их отношение зависело от того, как эта работа рассматривает их значок с точки зрения полезности, (насколько значок полезен для моей работы), морали (какова моя мораль в отношении конфиденциальности, поскольку это относится к отслеживанию с помощью этого значка) и отношений (как Если я откажусь носить этот значок, меня увидят другие). Например, администратор посчитал бы значок полезным, так как он помог бы им определить местонахождение сотрудников в течение дня. Иллюстрируя отношения, исследователи также носили свой значок из-за неформального давления, например, из-за нежелания выглядеть как развратник или из-за нежелания привлекать к себе внимание.

Другой вывод - сопротивление изменениям в социальной организации. Сотрудники чувствуют себя неловко при изменении моделей прав, обязанностей, уважения, неформальной и формальной иерархии и т. Д.

Таким образом, различия в отношениях между членами лаборатории объясняются социальной организацией: отношение человека тесно связано с ролью, которую он играет в организации. Эта иерархия помогает понять распределение информации, контроль и отношение к технологиям в лаборатории.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки