概括來看,就功能性而言,實(shí)驗(yàn)室就是進(jìn)行試驗(yàn)的場所;就產(chǎn)生的意義而言,稱實(shí)驗(yàn)室為“科學(xué)的搖籃、科學(xué)研究的基地、科技發(fā)展的源泉”也毫不為過。
例如大名鼎鼎的“抗生素”,就是二戰(zhàn)期間英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明和另外兩位科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)的。可以說,在實(shí)驗(yàn)室里做出的研究成果,對(duì)科技發(fā)展、甚至說人類文明的進(jìn)步,都起著非常重要的作用。
在當(dāng)前行業(yè),按歸屬來看,實(shí)驗(yàn)室可分為三類:
首類是從屬于大學(xué)或者是由大學(xué)代管的實(shí)驗(yàn)室(包括中學(xué)的各類物、化、生實(shí)驗(yàn)室);
第二類實(shí)驗(yàn)室屬于國家機(jī)構(gòu),或是國際機(jī)構(gòu)直接管理使用;
第三類實(shí)驗(yàn)室直接歸屬于獨(dú)立企業(yè)或者部分大型企業(yè)的研發(fā)部門,為工業(yè)技術(shù)的開發(fā)與研究服務(wù)。
這些實(shí)驗(yàn)室絕大部分都是互不相關(guān)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室,為所屬機(jī)構(gòu)服務(wù)。
不同的實(shí)驗(yàn)室之間所用設(shè)施設(shè)備不一致、檢測檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不一致、甚至實(shí)驗(yàn)步驟和方法都有所不同。即便兩個(gè)研究方向相同的實(shí)驗(yàn)室,由于信息不對(duì)稱和采用標(biāo)準(zhǔn)不一致等原因,相互之間的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程也無法遞進(jìn)承接,甚至在借鑒方面都存在復(fù)雜性。
因此,實(shí)驗(yàn)室要完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),都必須從頭開始完成實(shí)驗(yàn)里的每一個(gè)流程。
還有很多科學(xué)實(shí)驗(yàn),尤其是生物學(xué)實(shí)驗(yàn),即便實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)步驟都是一致的,但是經(jīng)由不同的人操作,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也各有不同。
這不像計(jì)算機(jī),不管你在哪兒用,不管你用哪一臺(tái),只要輸入一個(gè)信息,機(jī)器跑出來的結(jié)果肯定是一致的。
但是同樣一個(gè)生物實(shí)驗(yàn),分別在北京和波士頓做,結(jié)果可能就是不一樣。
我們知道,可重復(fù)、可檢驗(yàn),是科學(xué)機(jī)制的核心,也是當(dāng)代驗(yàn)證科學(xué)至核心的邏輯。
如果一個(gè)科學(xué)家發(fā)表一篇論文,別人據(jù)此操作,能得出同樣的結(jié)果,這才能證明你的論文是成立的。你的實(shí)驗(yàn)被重復(fù)的次數(shù)越多,被其他科學(xué)家檢驗(yàn)得越多,就越可信。
如果要向《Nature》這樣的雜志提交論文,研究者不僅要交代每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是怎么做的,還得把實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器,允許所有人公開訪問。別人讀這篇論文的時(shí)候,他就會(huì)重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),看看是不是能得出同樣的結(jié)果。
但是,很多實(shí)驗(yàn),尤其是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)特點(diǎn),就是重復(fù)性低。因?yàn)樯飳W(xué)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜度太高,稍微一點(diǎn)點(diǎn)變化,都有可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來影響。而這些變化,可能是常人注意不到的因素。
在過去就曾發(fā)生過一個(gè)實(shí)例,有一家全球的生物納米材料研究所搬新家,換了一棟樓,之前做出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就再也做不出來了。整個(gè)團(tuán)隊(duì)花了兩三個(gè)月的時(shí)間找原因,發(fā)現(xiàn)原來是做實(shí)驗(yàn)用的爐子挪動(dòng)了,烘烤的位置變了。于是,那幫的博士生,又花了好幾個(gè)星期的時(shí)間去挪爐子,看看在哪個(gè)位置,才能做出結(jié)果來。
顯然,在當(dāng)前的條件,做實(shí)驗(yàn)有太多只可意會(huì)不可言傳的東西,有太多的偶然因素,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有做到徹底的標(biāo)準(zhǔn)化,這可以說是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室行業(yè)一個(gè)難以突破的局限。