此報告由奧雅納創研院前瞻團隊與奧雅納科技與工業設施業務團隊共同編制。前瞻團隊是奧雅納的內部智庫與咨詢部門，致力于在宏觀層面研究未來建設與社會發展奧雅納科技與工業設施業務團隊致力于幫助全球客戶打造復雜且賦有挑戰性的科技與工塑造科學研究未來的驅動力?Arup2024版權所有本報告由奧雅納創研院制作發布愿景邁向新的科研生態系統行動和建議ccCoreySeeman,CCBY-NC-SA2.04未來實驗室JenniferDiMambro奧雅納全球科技與工業設施業務負責人為一個關鍵挑戰。其次，科研實驗室和設施在新冠疫情中也受到了影響，科研行業必須對操作規程進行升級。疫情凸顯出關鍵基礎設施的作用，確保科研工作環境的安全性和設施靈活性變得尤為重要。式、24/7全天候系統運行，以及在人員世界各地實驗室所開展的各類研究關絡的基石，且比以往任何時候都更加重要。科學界正齊心協力支持關鍵性左圖：新加坡南洋理工大學跨學科研究生院“TheHive”5奧雅納東亞區科技與工業設施業務負責人奧雅納中國區從新冠疫情暴發到如今的后疫情時代，中國的生物科技及實驗室研發訴求發生相關業務高速發展，中國企業在應對內部高增長需求的同時，迅速擴展國外銷售。中國企業正面對研發標準、實驗方其現有及新建設施也必須達到國際標“基礎設施與場所”等方面探索未來實驗室的發展方向。“人與協作”是當今中國創新科技行業高度關注的議題。通過產業數字自動化，可使基層重復勞動工種大大減少，基層勞動力，轉型至高知識水平研發人才，甚至頂尖科學家。人員架構的變化使企業更加關注頂尖人才的工作環境、ESG體驗、健康生活配套、社交訴求，以及低碳生活等追求，以吸引高端專才加入企業。奧雅納參與的上海信達生物制藥研發中心、GSK上海總部、6場都被作為重要的參考標桿。生物科技實驗室，近期出現了不少由政的出租性質實驗室大樓。這些在房地產領域經驗豐富的開發商，在轉型投資實驗室出租業務時，必須研究不同潛在客戶不斷變化的入駐需求，并前瞻本地客戶不斷提升、對標國際運營水平的變革進度。奧雅納參與的上海頂尖科學家生物科技實驗室是其中的經典案例。項目建筑層高可預留足夠空間，提供獨立機電夾層，確保物業團隊進行屋宇設備維中國國內少有的可滿足此等國際頂級科學實驗運營標準的民營實驗室。頂級配置的實驗室是全球人類健康福祉及科學發展的重要載體。奧雅納結合眾多成熟的全球經驗及對未來市場的前瞻研究，期望與科學領域各利益相關方精更綠色的未來實驗室。“堅持面向世界科技前沿、面向經濟主中國國家科技事業發展的路徑藍圖。作為開展科研活動的空間和場所，科研實驗建筑在新時代背景下發揮著更綜合的科技的發展，我們在建筑形式、設計手法、設計理念等方面不斷探索突破。如今的科研實驗場所已與傳統概念中封閉的學術象牙塔相去甚遠。科研實驗建筑不僅要為科研工作者提供完備的實驗條件和獨立思考的空間，也要營造多層次的交流空間，幫助最大限度激發科研靈感與潛能。縱觀科研建筑的發展進程，今天高效合理的實驗室設計方法有賴于建筑師們集體智慧的積累和經驗的總結，而新的科學發現與研究需求也將繼續拓展科研實驗建筑的內涵。學科交叉融合、產學研一體化、低碳綠色發展理念等新的要求，使科研實驗無人文精神上，都呈現出更立體多元的樣貌。單一的科研功能或實驗室類別往往難以準確概括一個完整的科研實驗建筑近未來，以實驗室為核心功能的科研建筑范式在廣度和深度層面都將發生演合空間模式的重新定義使科研實驗建筑更新迭代。遠未來的實驗室，一方面將走向功能的方面則走向功能的消解，即公共通用實驗室。作為被支撐體系靈活劃分、萬能通用的均質空間，公共通用實驗室是未來發展的潛在趨勢之一。一些為適應全新的科研活動、面向未來的新概念實驗開始出現在人們的視野中，并逐漸發展結合奧雅納建筑設計多專業的科研實驗建筑實踐，本報告希望可以面向科技前新時代未來實驗室建筑趨勢。未來實驗室7YannickLenormand奧雅納東亞區前瞻團隊人工智能橫空出世等一系列驅動因素正展望未來，研發中心與科學實驗室的規劃設計將更多地考慮到客戶與用戶的科學場所塑造傳統科研設施建設的首要目的是利用建筑物提供服務，以滿足科學研究所需的功能。盡管這一點依然重要，但使多元化需求，如靈活性、適應性、安全用者的需求將受到更多關注，場所和選址、用戶體驗和福對現實世界的復雜挑戰有了更為清醒的動創新發展，并通過物理和數字空間祉等逐漸成為重要考慮因素。民健康，并積極推動地方、區域及全球賦能，激發新的創造力。適應性空間隨著科學的專業化和多樣化發展，科研設施空間設計在滿足高度專業化的需求時，也變得更加通用。這些具有更隨著大型語言模型（LLM）應用的蓬勃發展，生成式人工智能將顛覆知識生產強適應性的空間將注重容納不同類型的技術和工具，而不僅是為某一科學分支量身定制。如今，優化設計的科學實驗室與研究機和科學實驗的模式。這個領域將在未來構能以最快的速度回應挑戰。這意味著效率最大化成為了設計的重中之重。幾年的實驗室規劃、設計和運營中發揮關鍵作用。當實驗可以在更多的非傳統替代性場所隨著城市化發展和連通性日益加強，實驗室不再是一個單一的建筑體，而可演變為一個由相關組織和空間組成的與此同時，工作場所也在過去的三到四實驗室環境中進行，新型協作和網絡化科研集群。在傳統科研機構的框架外，新興的云實驗室、年間經歷了前所未有的變革，從企業研究設施將會應運而生，為各類機構實生活實驗室、DIY和聯合辦公空間，為研究人員提供實驗到個人，都在積極探索并適應新的辦公方式。驗室提供多元替代方案。設備和科學社區。本報告基于奧雅納2017年出版的《未來數字技術正在從根本上改變科學研究的方式，為收集、分當可用的城市空間縮減，將辦公和工業實驗室》全球前瞻英文版報告，拓展融析和共享數據提供了強大的新工具。機器人可以在沒有人建筑轉換為新型科學實驗室的機會正成入了對中國科技和工業領域發展趨勢的工干預的情況下完成重復或危險的任務，因而可以實現遠洞察，更聚焦于本地區科學設施發展所面對的挑戰與機遇，提供了一系列最新程試驗監控，這將進一步挑戰傳統實驗室建筑的概念。實踐案例。網絡化空間數字連接正在擴大科學研究的全球化和網絡化發展。雖然實體實驗室和專用設備仍將不可或缺，但研究人員將有更多的選擇，例如在機構之外開展工作，進行遠程實時操作。8一系列全球性的長期變化趨勢以及行業內部的驅動因素，正在改變科研生態系統。它們在影響科研議程、方法和實踐的同時，也在重塑未來科學家的工作環境。科研的未來議程科研議程在很大程度上基于一系列全球老齡化和慢性病發病率上升，以及氣候應對這些挑戰的迫切需求，將驅動科學化和技術變革，也促使科研的形式發生建立跨越地域、政治、組織和學科界限的新伙伴關系1。全球科學格局的轉變隨著全球趨勢和相關新興優先事項的出現，科學研究的地理格局也在發生變化。盡管先進工業經濟體長期以來主導著全球科學版圖，但中國和印度等新興強國已成為重要的研究和創新中心。技術和通信的進步以及資本和人員的自初創企業形成新生態系統，并進一步模糊了商業與研究之間的界限。初創企業形成新生態系統，并進一步模糊了商業與研究之間的界限。考研究進行的方式和地點，以及建筑如何促進或阻礙創新。設計面向未來的實驗室，我們首先需要理解空間將如何影響和指引創新活動的開展。這些適應新型工作方式的空間，在外觀和功能上將與我們今天所見的實驗室大有由流動，促成了全球范圍內研究空間的因此，全球科研格局正在從以美國、英形結構，轉向由多個小型卓越中心聯動地緣政治或環境問題等本地因素，著力解決關鍵的問題2。更多私人資助的研究在過去的一個世紀，支撐科學研究的組織結構和資助模式正在發生根本性變化，私人資助的研究機構越來越普遍。隨著大學尋求替代性的資金來源，它們與制藥等私營公司之間的研究合作也在不斷增加。這些合作伙伴關系會影響獲得資助的研究項目類型，以及研究成果研究方向傾斜3。與此同時，學術出版模式也受到開放獲取出版平臺的影響，這些平臺提供更經濟和更快捷的途徑來發表和獲取研究成果。數字化和技術進步對研究方式產生了重學家提供了超越人類局限的新的探究和實驗室自動化使研究人員能夠長期、精確地進行復雜的大規模實驗。在某些情成常規和高度技術性的任務。自動化與人工智能、機器學習相結合，使研究人員能夠對數據進行高級分析，獲取新的見云的技術和研究平臺不僅能使科學家與遠程合作者共享和訪問數據，還能實現對這些技術的定制和控制。加劇的競爭與縮短的成果轉化周期隨著科學的數字化進程和新工作方式的入市場所需的時間正在迅速縮短。大學在經濟發展中扮演的角色愈發重要，加之私營企業對研發投入巨資，研究的創新和商業化壓力不斷增加。研究人員和科研機構之間為利用“下一個重大科學科學研究的發展階段前科學時代物理學先進技術思維模式研究機構研究資金科研空間個人對“世界如何運轉”好奇心經驗主義科學起源于哲學/宗教背景宗教與科學同在個人動機/好奇心教堂和法院科研中心寥寥無幾地方公共資金私人住宅教堂/修道院試圖根據物理學解釋世界天文學機理數值方法機械性思維宗教與科學分離專注于特定研究領域/專題的少數/選定的研究協會地方公共資金私人捐助者基金會靠近貿易中心的研究設施/私人住宅教堂通過實驗驗證原理煉金術研究物質的自然轉化線性思維少數/選定的研和產業背景公共資金私人捐助者基金會私人住宅實驗室成為公共研究設施的一部分建立第一個實驗室將生物體作為研究對象動物學植物學遺傳學線性思維私營公司開始投入科研地方公共資金私人捐助者基金會實驗室成為公共研究設施的一部分應用研究和跨學科研究的發展農業人文學科論證分析定量和定性研究技術觀點對社會的影響公共和私營研究機構公共資金非營利組織私營部門的合作研究）城市環境中的小型實驗室我們通過時間軸呈現了科學研究的發展，包括研究重點、方法和一些重要的里程碑。從不斷拓展的科學疆界，我們可以看到科研生態系統遠不止實驗室的物理空間，還它包括實施研究的科研人員、科學發現發生的地方，以及維持創新所需的基礎設施等眾多層面。只有認識到這個生態系統的范圍，我們才能開始理解人、空間和環境之間的復雜相互作用，以及空間塑造應如何積極回應這些不同的需求和期望。本報告聚焦探討科學研究的未來走向，和科研設施的未來可能形態。接下來的章節將圍繞影響科研生態系統的三個關礎設施與場所。通過這些主題，我們可以探索科研空間的未來需求，以及人在其中的體驗。辦公空間健康空間戶外空間DIY實驗室?辦公空間健康空間戶外空間DIY實驗室?Arup對科研環境的需求，以滿足靈活可變的要求、不同的工作方式，以及未來的技能組合。研究的跨學科性不斷增強，以及公眾對科學的參與度不斷提高，是這些新需求產生的主要驅動因素。未來實驗室??Arup當今科學家面臨的課題日益復雜，需要研究人員跨學科工作，以實現創新突破4。將不同學科和領域的見解結合起來——既包括地球科學、物理學和化學等傳統學術課程與教學計劃，設置超越現有學科界限的新學位，以促進學生的跨學科近些年來，中國研究型大學“自下而上”地開展了學科交叉的探索與實踐。例如西安交通大學在2010年成立前沿科學與智能實驗室、未來實驗室等實體性跨置與管理辦法》的印發，標志著國家加強了對交叉學科發展的頂層設計。交叉學科建設被視為“雙一流”建設的新增長點。支撐諸如此類跨學科研究的發展，我們需要圍繞提升連接性和靈活性，對相關的有形及無形基礎設施投入建設。在多機構和多國合作的項目中，設施和基建等硬件基礎須像其合作架構一樣，實現互連互通。諸如無線通信系統，大容量數據存儲和數據處理，以及本地、區域乃至全球的交通系統接入，從而實現人才、資源和思想的流動5。跨學科研究人員需要配備靈活的實驗室所有實驗室的空間設計都將靈活性和促間科學和信息技術，實現任意組合。1.2工作性質變化科學工作的性質以及研究人員與同事合作的方式正在發生迅速變化。自動化、人工智能和數據處理方面的重大技術進步，幫助科學家減少在實驗室中實際操作實驗的時間，使他們能更專注于分析實驗室流程的自動化程度不斷提高，這將使科學家有更多時間在類似辦公室的園區的生物數據創新中心，就是為生物數據初創企業和成長型公司而設計的，其中包括更多類似辦公室的環境、休息促進合作。案例案例弗朗西斯克里克研究所（FrancisCrickInstitute）是位于倫敦的先進生物醫學研究中心。奧雅納為該項目提供了設施管理、項目管理、消防設計等一系列咨詢服務。該研究所于2016年開放，旨在促進英國頂尖大學與生物醫學公司之間的跨學科合作。該建筑將實驗室與正式和非正式的工作空間組合在一起，創造出可混合使用的“鄰里”，從而鼓勵研究人員的流動與溝通。位于各樓層的協作空間與中央中庭一起，促進了研究所中不同研究群體之間的互動20,21。?OlivierH.Beauchesne?OlivierH.Beauchesne|ComputedbyOlivierH.BeauchesneandSCImagoLab,databyElsevierScopus合作是科學研究的重要驅動力：這張地圖展示了全球不同城市的研究人員之間的合作網絡。它表明科學機構的位置遵循人口密度，并突出了國家之間的聯系。為加強不同團隊和學科之間的合作，需要在設計空間時將不同的人流模式納入組醫學實驗室使用玻璃隔斷將干、濕實驗室與書寫區、其他輔助空間直觀地連接起來。開放式布局、清晰的視線交流和空間之間的流通，能激勵研究人員共同協作。更好地了解并更多地考慮工作環境如何影響生產力和福祉，也有助于工作場所工作模式的辦公環境，將使生產力得到提高7,8。新生代科學家逐漸走上工作崗位，他們結構的變化將對工作方式和未來趨勢產生影響。新一代科研人員通常更喜歡具有協作性和團隊精神的工作環境，更透明和扁平化管理，以及兼顧個人和職業目標的靈活工作安排9。案例案例加拿大麥克馬斯特大學（McMasterUniversity）的綜合科學實驗室旨在支持學生綜合科學本科課程的學習。學生選修的課程涉及多個不同領域，實學、環境和行為科學的學習要求。為實現靈活性，該實驗室采用了開放式煤氣、電和水等公用設施都從地板接出，使設備可根據需要搬進搬出22,23。Partners）設計的斯坦福大學克拉克中心（ClarkCenter）是跨學科研究的基地，匯集了醫生、生物學家、化學家、工程師、物理學家和信息科學設計時充分考慮了空間的靈活性，可通過自發的社交和對話來實現學科間的合作。譬如位于外部陽臺的連廊設計，可根據不同需要劃分樓設計成了面向內院的開放式房間，可同時容納實驗室和辦公室空間。實驗室的桌椅均安裝了滾輪，以方便不同的研究團隊快速更換或移動家具24,25。?Arup案例?Arup案例由奧雅納設計的信達生物上海研發中心將科學研究和技術應用融為一體，打造全球領先的符合GMP標準的CAR-T實驗室。項目的核心理念是通過社會互動和協作參與來增強人的創新能力和激勵員工積極性。在設計中，我們設置了內庭院、空中花園、多功能活動中心、休息交流區等各類公共空間來提高和激發員工的協作、社交和創新能力，為研發提供多種可能性。設計時，我們特別注意將研發空間設置于與員工服務（如倒班宿舍、餐廳和健身房）以及主要管理層（如首席科學家辦公室）毗鄰的位置，給員工提供更便捷更舒適的工作環境。20未來實驗室案例E是一個科學眾籌平臺，于2012年由華盛頓大學的前研究人員發起。它將研究人員與有捐贈意愿的資助者聯系起來，為科學項目尋求資金。E采用與Kickstarter等其他主流眾籌平臺同樣的模式，只有在達到籌資目標時才會究人員就可以與資助者分享研究項目的進展、過程方法和成果26。人員結構變化，并相應調整其工作環境和政策。除了更開放的設計和靈活的工作方式外，越來越多的科研機構還為員工提供現代化的便利設施，如健身房、安全的自行車庫、儲物柜和淋浴間、咖啡廳和禮賓服務。這些設施正在將實驗室從一個以實驗功能為主的研究設施轉變為一個充滿1.3新技能和全球人才競爭第四次工業革命正在讓物理、數字和生物領域之間的界限變得模糊。包括人工的新興領域，正在向生物和生命科學靠攏，形成新的混合學科10。這些新領域也創造了新的人才需求，譬如在數據科學等領域擁有專業數字技能，以及擅長跨學科團隊協作的科學家。這對科學家的培養方式產生了影響。大學需要支持專業技術技能的發展，而科研專業人員則需要獲得持續學習的機會，以不斷更新技能或拓寬知識面11。（MOOCs）滿足了一需求。大學和公司正在與Coursera、EdX和FutureLearn等在線平臺合作，提供新興領域的短期課程和高級培訓。隨著這些平臺越來越受歡迎，雇主們也開始認識到MOOCs所頒發的證書的價值，并在招聘時予以認可12。盡管全球在研發方面的投資總體上有所增加，但許多經合組織（OECD）國家報告表明，支持其科學和創新產業所需的高級技能人才仍舊短缺。美國、英國和德國等發達經濟體持續向全球市場輸出技術人才，而中國和印度等非經合組織國家正日益成為技術人才流動的主要來源13,14。隨著全球博士畢業生隨著全球博士畢業生人數增加，大學和私營部門的職位卻并未跟上步伐。作為回應，一些研究人員正在“零工經濟”中尋找機會，成為自由職業科研人員15。通過Kolabtree和Upworthy等在接向客戶宣傳他們的服務。自由職業科學家利用PLOSOne等開放出版平臺，使用社區實驗室的實驗設備，并通過社交媒體尋找專業技能網絡支持。這些服務使得在傳統機構之外的科研工作變得1.4開放科學和移動化的工具及服務使開放科學有機會變為現實，幫助科學家進行實驗和分享研究，并使非科學受眾也能夠訪問科在線學習平臺使廣大受眾能夠獲取科學公開且免費提供科學數據庫16。利用眾籌通過擁抱開放科學，傳統科研機構可以獲得更廣泛的公眾理解和認可，以支持科學及創新。公眾的力量不僅可以促進研究資金募集，開源工具讓更多人能夠直接參與科學進程17。案例案例案例?Rolex?RolexAwards/FredMerz威斯研究所（WyssInstitute）生物探索工程在生命科學與新興技術的交叉領域開展突破性研究。研究所的科學家、工程師和臨床醫生，與工業設計師以及業務開發、知識產權和創業方面的專家合作，開發從設備和材料到高價值療法和診斷的各種新技術。該設施空間具有很強的適應性，可同時支持化學、生物、機械和納米技術研究，以滿足機器人、生物仿生學和新型醫療設備開發等各種需求27。?GenSpace?GenSpaceGenspace成立于2009年，是一個由社區運營的DIY實驗室，可為公民科學家和企業家提供生物技術設備。Genspace的目標是通過教育性質的工作坊和文化活動，促進科學知識的普及。以往的工作坊已經實現讓參與者嘗試基因編輯，并學習使用DNA進行編碼。Genspace為企業家、藝術深省的生物藝術和設計項目28。Pandemic是倫敦大學學院（UCL）的倫敦衛生與熱帶醫學院和英國廣播公司（BBC）聯合開展的一項公民科學實驗，旨在幫助研究人員開發傳染病在人群中傳播的精確模型。通過一款手機應用程序，實驗追蹤參與者的位置，并記錄他們與同樣安裝了該應用的其他人接觸的情況。實驗模擬了一個典型的疫情爆發場景：“零號病通過互動感染他人。與“感染者”接觸后，系統會記錄病毒的“傳播”情況。采集到的數據被用于開發更準確的病毒傳播模型，以改進對未來疫情的應對措施。自該應用程序推出以來，已有近三萬名志愿者報名參與。在此之前，英國最大的流行病模型研究僅有約五千名參與能會出現誤差29。22未來實驗室23主要啟示協作空間通過建設促進社交互動的公共區域，并打造可支持多學科研究的實驗室設施，以促進學科和部門之間的合作。基于實驗活動的空間設計主要啟示協作空間通過建設促進社交互動的公共區域，并打造可支持多學科研究的實驗室設施，以促進學科和部門之間的合作。基于實驗活動的空間設計圍繞不同的工作模式組織實驗室空間，例如基于工作臺的實驗空間、專注獨立工作的辦公桌空間、非正式短會以及小組工作空間——并在這些區域之間建立流線。通過設計能促進健康生活方式、認知和情感價值、以及與融合自然的實驗室環境，吸引和留住人才。健康與福祉通過DIY實驗室和開放科學計劃促進公民參與科學，并為創業型研究人員提供支持，使科學工具和知識的獲取民主化。DIY和開放式研究數字化技能和基礎設施為服務下一代科學家，我們需要投資數字基礎設施建設，并為研究人員提供專業數字技能培訓。每個人都應該平等地享受到科學進步帶來俞德超在移動設備和Arduino等開源工具的支集和分析，為重大科學研究提供信息。群眾和公民科學家的加入，將會幫助研究人員大大增加樣本量，擴大數據收集工作的覆蓋范圍，通過提高研究質量和降低研究誤差來提高研究的可靠性和準確性。例如，蘋果公司與斯坦福大學合作開展的AppleHeartStudy研究項目，利用AppleWatch用戶的參與來識別和研究不規則心律，以改進用于檢測和分析心律不齊的技術18。越來越高，為公民科學家和研究人員創建的DIY實驗室和社區實驗室也越來越多19。DIY實驗室可被看作可為DIY創客提供從木工到3D打印間和設備。許多DIY實驗室和“創客圍繞一系列主題，舉辦實操性強且具創新性的科學工作坊研討會。24未來實驗室人機交互的空間?人機交互的空間?Arup空間與運營本章節著眼于未來科研建筑的技術和運營要求，通過探討實驗室需要做出的改變。靈活且適應性強的空間、以活動為中心的協作和環境的性能等變得日益重要。26未來實驗室穿越漫長周期的2.1靈活且適應性強的空間在過去十年中，靈活性一直是實驗室設計建造的重要發展趨勢。雖然無法預測未來會出現哪些新技術和新研究形式，但實驗室可以從設計之初就將適應變化的能力納入考量。靈活且適應性強的實驗室設計包括可移多種布局的柱網等元素，以便實現實驗同時也包括提供即插即用的基礎設施，根據柱網每隔一定距離設置接駁點位，易于空間的重新配置。隨著科研工作變得更具協作性、跨學科化和界面化，實驗室也需要適應新的工作方式。應對策略包括設計開放式實驗室，讓建筑的不同區域之間具有流通性區域等不同工作環境的實驗室。此外，建筑的系統設計也需要適應未來科研需求的變化。需要有策略地規劃暖系統則要為不斷增長的數據存儲、處理和虛擬協作提供強大的基礎設施支撐。2.2智能實驗室備、傳感器和裝置均可聯網，使研究人員市場上出現的一些新儀器可以自動執行程序，幫助研究人員更高效地處理步驟設備能夠從以往的操作中學習，根據實些技術正極大地改變科學家在實驗室的工作模式，以及實驗室的設計方式30。智能實驗室設備還可以幫助科學家收集更精細、更準確的實驗數據，并將結果發送到共享數據庫或實驗室信息管理系進的LIMS軟件還可用于管理實驗室的和生成報告。未來實驗室案例CoreInformatics的實驗室信息管理系統（LIMS）可幫助研究人員管理實驗室工作流程、跟蹤和執行請求、監控實驗，以及收集和共享數據。LIMS究人員按需執行實驗和收集數據。用戶友好的界面可在平板電腦或計算機見的實驗室程序定制應用程序。通過訪問服務和數據46。案例NiCoLA-B是阿斯利康推出的一個藥物開發機器人，旨在與英國癌癥研究院（LeadDiscoveryCentre）的科學家們一起測試和識別可用于治療癌癥的潛在藥物。NiCoLA-B能夠自主進行高度復雜的實驗，監測化學相互作用，檢查潛在的分子活性，從而發現有潛力的新藥。阿斯利康副首席科學家PaulHarper表示：“我們可以對NiCoLA-B進行配置，讓它以我們想要的任何方式進行實驗，我們還可以在它工作時與它互動。它可以感知我們的活動，而以前的機器人無法做到這一點。因此，它可以與我們共享工作空間，而不是被局限在安全防護裝置與實驗設備的交互方式和對實驗空間的使用方式。曾經占據整個房間的實驗設備，現在可以在閃存盤大小的軟件和儀器上運行31。在某些情況下，實驗設備可能會完全被云端虛擬運行的數字工具取與協作的任務將會增加。在這些環境之間的移動性和可達性，將是設計基于協作和跨學科工作的未來研究設施時，需要考慮的關鍵因素32。?Arup案例受到空調對氣體熱交換原理的啟發，?Arup案例受到空調對氣體熱交換原理的啟發，由奧雅納設計的美的創新科技園打造了一種介于實驗室與辦公之間的新型復合交流空間。設計包含三棟高層靈活實驗室和創新型實驗室，每棟提供三層8米層高以及兩層5.5米層高的空間。建成后，將有100多個配套實驗室投入使用。實驗空間均布局在跨度18米的無柱空間內，可根據需求靈活劃分各類實驗室以及控制室空間，充分設計亦能在后期改造時，滿足循環經濟需求。園區內規劃布局了不同流線以及與其相對應的安全措施，可滿足內部員工及外部訪客的多重需求。30案例Flexlab位于加利福尼亞州伯克利，是一處先進的建筑技術測試設施，供研究人員測試和監測建筑節能方面的最新技術，如暖通空調系統、窗戶和建筑圍護結構，以及照明和電氣系統等。Flexlab復制了真實的建筑條件，其中還包括一個旋轉試驗臺，用于模擬不同位置的陽光照射49。案例由MAPIQ開發的Edge應用程序可以讓德勤荷蘭總部的員工和訪客隨時使用樓宇服務。通過該應用程序，設施管理人員可以訪問大樓的智慧管理系調整。Edge為大樓使用者提供個性化們控制空間照明和采暖50。智能化技術也在改變實驗室的生產方節約了成本。醫療保健領域的大規模定制和個性化需求可能會變得更加普遍，藥品將根據個人需求，在類似工廠的實驗室空間中進行生產。可以想象，在未來，3D打印和生物技術相融合，科學家將能夠提供定制、即時檢測、直接面向患者的產品，如手術醫療器械、定制藥2.3樓宇系統及運行自動化和智慧樓宇系統的發展趨勢，同樣存在于實驗室建筑領域。智慧樓宇利用傳感器來監測、分析和傳遞與使用樓宇的使用模式做出響應，并自動進行調整。智慧樓宇系統產生的數據可用于分析和比較樓宇的使用情況，進一步優化運營和節約成本。它可為運維人員提供一個樓宇系統的狀態，以便采取更為主動的監控系統不僅對運維團隊至關重要，對需要密切關注實驗進程、或遠程監控實驗室儀器的研究人員本身也是如此。例如需要維持臨界溫度的敏感性實驗、或需要數天時間才能執行的流程，現在都可以利用云技術和網絡技術進行遠程監控。如果將這些監控功能集成到智慧樓宇系統的管理平臺中，將幫助科學家們節省時間，并最大限度地減少干擾。案例案例?MartineHamilton?MartineHamiltonKnightPhotographyOgilvie大樓位于英國劍橋郡惠康基金會基因組園區（WellcomeTrustGenomeCampus）內，是一座三層樓高、約4600平方米的新建DNA測序實驗室和辦公場所。大樓的設計高度靈重點和技術要求的變化快速重新配置空間51。?StijnPoelstra;CourtesyofWiegerinck?StijnPoelstra;CourtesyofWiegerinckKadansSciencePartner公司著眼可持續建筑，為知識密集型機構提供全方位服務，包括工作空間、設施及金融服務。例如荷蘭瓦格寧根園區的PlusUltra大樓，它是初創企業和知識密集型企業及機構的中心。PlusUltra大樓提供7500平方米的設施空間，包括實驗室、多功能研究設施、會議室和辦的需求被納入考量。在大樓交付使用定制52,53。精益生產方法的發展和應用也在對實驗室設計產生影響。精益實驗室側重于優實驗室空間的流動方式34。精益設計原則包括消除實驗室分隔和設備的集中布此外，數據錄入和分析區域、測試區域融固定的實驗室設備、工作臺空間和辦公桌，轉向共享或按需分配的模式35。2.4有利環境的設施與其他商業或公共建筑一樣，實驗室的綠色建筑設計包括被動式設計原則、綠色墻體和屋面、智慧能源管理和水循環源需求，需按更嚴格的運營要求處理實驗產生的有害廢料。一些專業實驗室，如潔凈室或具有較大工藝負荷的空間，其能耗可達到同等規模商業建筑的近百范和樓宇安全要求，例如對較高通風率的需求和實驗室的設備能耗36。管理實驗室的環境外部效應，尤其是廢棄物管理，對于人員安全和環境健康至關重要37。通過考慮建筑材料和運營的全生命周期，可以設計減少廢棄物和回收資移改變功能、進行維修和升級。以環境可持續的方式建設和運營實驗室，也會對使用者的健康和福祉產生積氣質量，以及創造美觀的環境等38,39。從長遠來看，健康的建筑可能成為吸引和留住員工的關鍵因素。實驗室本身也有機會成為試驗平臺，如利用智能技術實時測量空氣質量和建筑性能，以研究綠色建筑的設計原理。2.5數據管理與安全對于研究機構來說，收集和分析數據的能力至關重要。然而，大量數據的產生使得數據存儲成為一個難題，處理這些數據則是另一個挑戰40。對大型數據集進行分析需要巨大的計算能力，并非所有研究機構都有能力在內部存儲或處理如此大量的數據。同時，是否能夠隨時隨地上傳和訪問這些數據也是一項重要為了解決這些問題，研究人員正在采用云存儲技術進行數據管理。當下許多商訊與微軟，都專門針對科研市場開發了服務業務。除了提供存儲和協作解決方案外，云服務還提供用以分析數據的虛擬軟件和應用程序。像遺傳學這樣對復雜數據分析有重大需求的領域，云服務供應商為研究人員提供了實驗室內部無法達到的處理速度41。?MatthewMillmanPhotography,courtesyofFlansburghArchitects案例?MatthewMillmanPhotography,courtesyofFlansburghArchitects案例夏威夷預備學院（Hawai’iPrepAcademy）的能源實驗室是由弗蘭斯堡建筑師事務所（FlansburghArchitects）和標赫工程公司（BuroHappoldEngineering）打提供了研究可再生能源和可持續生活系統的空間。建筑用能完全來自替代能源，獲得了美國綠色建筑協會LEED鉑金認證，并符合“生活建筑挑戰（theLivingBuildingChallenge）”的標準。項目對水、能源、廢物和其他系統的可持續管理創造出獨特的建筑及景觀，可供學生開展就地研究和學習56。案例案例CC0CC0Cooksey/NIST芯片實驗室（LOC）是指把生物和化學等領域中所涉及的樣品制備、生物與化學反應、分離檢測等基本操作單位集成或基本集成于一塊幾平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化學反應過程，并對其產物進行分析的一項技術。LOC技術使研究人員能夠縮小實驗過程的規模，從而更好地控制實驗，縮短反應時間，并提高安全性。LOC可以連接到數字實驗室信息快分析速度54。?Deutsche?DeutscheMesse在歐洲創新實驗室設備和實驗室工作流程優化的貿易展——漢諾威國際實驗室技術展（LABVOLUTION）上展出的smartLAB，是一個未來智能實驗室的模型和試驗平臺。smartLAB集中展示了實驗室自動化領域的許多前沿術、人機互動和實驗室環境中的大數據所帶來的益處和機遇。該展覽每天都開展演示活動，并邀請該領域的產業領袖和前沿思想家舉辦研討55。34科學研究的數字化也在無形中對共享基礎設施產生了影響。例如，創建科學領域的通用數據標準，對于共享和分析不同來源和領域的數據至關重要42。在數據安全方面，區塊鏈等新技術可以為敏感和寶貴的研究信息提供前所未有的可基于區塊鏈的系統允許研究人員以可驗證和審計安全的方式證明特定信息是由他們創建的（所有權證明或證明該信雖然區塊鏈不是存儲大量數據的有效一種存儲信息唯一指征（哈希值）的安全防篡改的方式。區塊鏈系統構建在由自愿和受激勵的市場參與者運行的分散計算機網絡（節點）上，由于沒有單一的權威機構，不會出現單點故障的這可以避免其他數據庫中存在的黑客攻擊、數據篡改和數據盜竊等問題45。區塊鏈系統通過將數據分布在成千上萬個物理位置，并通過計算處理能力構建的額外附加層保護數據，實現了高水平的數除此之外，網絡中的每個參與者都會自行驗證信息，并在其傳播之前立即識別出任何篡改行為，區塊鏈的去中心化特性可以抵御這類惡意攻擊。案例案例2010年，諾華疫苗事業部（NV&D）開始在其質量控制實驗室有計劃地實分析人員接受了精益原則的基礎培日和每周績效考核）、以及最后逐步實施的有效性工具（用于能力管理和預算流程）。精益原則不僅適用于老舊的傳統設施，也適用于較新的先進設施。在整個NV&D的精益實驗室計劃中，實驗室的設計和布局對流程、行為和溝通有著明顯的影響57。開放科學數據云（OSDC）由芝加哥大學的數據密集型科學中心（CDIS）與非營利組織OpenCommonsConsortium合作運營，可以存儲、共享和分析大型科學數據集。它Commons）”，允許研究人員共享和訪問公開的數據集。公共數據服務涵蓋了美國人口普查、古騰堡計劃（ProjectGutenberg）和千人基因組計劃（the1000GenomesProject）等數據來源。此外，利用其強大的計算能力，研究人員可以使用虛擬機上傳和分析數據集58。36案例案例實驗室自動化標準（SiLA）聯盟成立于2008年，由制藥及生物技術行業的軟件、硬件供應商發起，旨在制定實驗室自動化系統的數據和設備標準。SiLA標準定義了信息打包和從一個系統到另一個系統的通訊方式，設定了系統間無縫集成所需的語言、結構和數據類型59。POEX.IO數據認證服務允許任何研究機構在安全的比特幣區塊鏈上注冊味著任何人都可以在文件或數字信息發布之前記錄其版權信息，從而使原作者有能力保護其作品免受知識產權欺詐60。38主要啟示在設計實驗室和建筑系統時，要考慮如何使建筑適應未來功能和用途的變化。這包括采用移動式工作臺和適宜的結構柱網布局，以便創建多樣的環境。為實驗室提供標準模塊化的公共基礎設施，以支持靈活辦公，并能夠輕松重新配置空間。利用數字化儀器實現自動化，從而簡化工作流程，使研究人員能夠以全新的方式進行實驗、分析結果、分享研究成果并就發現展開合作。將智慧樓宇系統集成到實驗室中，以便深入了解使用模式，并以更具成本效益和能源效率的方式管理和運營實考慮云計算方案，權衡現場管理與云服務的優勢，積極管理數據存儲、處理和安全問題。靈活性和適應性數據管理與安全即插即用的設施智慧建筑網絡化實驗室連接空間?Arup網絡化實驗室連接空間?Arup本章節在更宏觀的尺度上，探討基礎設施與場所如何影響未來科研及其設施的角色變化。這包括會促成跨行業和跨地域的新型合作，以及未來的科研設施將如何塑造場所并與所在社會環境形成40未來實驗室?KingkayArchitecturalPhotograp?KingkayArchitecturalPhotography案例案例項目位于上海自由貿易試驗區臨港新片區滴水湖南側的國際創新協同區內，占地范圍約2.5平方公里，是全國首個“科驗室位于世界頂尖科學家協會(WLA)園區的中心位置，俯瞰科學公園。項目規劃布局了思想交流、科研支持、研發轉化等功能空間。在服務科學家以及科學家相關的智囊科研團隊之外，項目為科研產業鏈的一系列開發與轉化活動提供環境和平臺。研發中心實驗室外圍是創新孵化器和產業集群，來自實驗室的研究成果可在這里得到應用，并向社會推廣，同時通過世界頂尖科學家平臺與全球科研網絡緊密連接。3.1創新基礎設施傳統上，科研基礎設施主要為了滿足研究的物理空間需求：實驗室儀器安裝在園區的建筑內，由公用設施系統提供服務。然而，隨著科學活動更加數字化和去中心化，新型研究設施和技術不斷涌現，改變了科學家的工作方式和地點。這意味著，在實驗室占地和實體建筑服環境網絡，用以支持創新。在這方面，虛擬鄰近性——遍布全球的強大數據基礎設施，將開始補足物理鄰近性，在某些情況下甚至會取代它。基礎設施需要發揮“共享平臺”的作用，使世界各地的研究人員能夠以新的方式合作和共享資源。案例案例歐洲網格基礎設施（EGI）成立于2001年，是一個由遍布歐洲及全球的21家云服務供應商和數百個數據中心組成的聯盟。該聯盟匯集資源，為科學家和跨國研究項目提供計算基礎設施。EGI對歐洲及國際科學至關重要，它為歐洲核子研究中心等世界領先的研究項目提供了強大的計算能力。EGI允許研究人員執行數以千計的計算任務來分析大型數據集，實現全球范圍內的數據存儲和共享，并在云中運行虛擬機來分析數據67。2013年，格拉斯哥獲得英國政府2400萬英鎊的資助，用于開發和測試數字基礎持續。格拉斯哥成為部署各種項目的試驗場，這些項目包括：由傳感器控制的路燈，可根據行人情況調整亮度，并收集空氣質量和人流量數據；由計算機操作的道路傳感器，可讀取和分析交通流量，調整交通信號燈以改善交通狀況；以及一個開放數據的門戶網站，向研究人員和公眾免費提供上述這些數據和其他300多個數據集68。未來實驗室43案例河套深港科技創新合作區位于深圳福田區南部與香港接壤處，深圳園區可快速銜接香港國際機場、深圳寶安國際機場、廣深港高鐵福田站，與深圳光明科學城、香港科學園等創新節點形成“半小時科研研究+技術攻關+成果產業化+科技金融+人才支撐”的全過程創新生態鏈。至2023年，深圳園區已匯聚7家世界500強研發中心、10個國家重大科研平臺、10個香港高校科研機構、447家科技企業，逐步成為深港科技合作緊密度最高、融合度最強的區域之一69,70。3.2城市研究集群創新產業的地理格局正在從城郊的科技園區及大學校園轉移至城市創新區。城市創新街區將成熟的研究機構和公司，與科技初創企業和創意產業聚集在一起，提供基礎設施和解決方案，以支持跨越學科邊界的合作研究和商業化活動61。城市創新街區并不是一個新現象，但對于希望將知識轉化為商業價值的科研機構，和期望利用前沿研發機會的企業來說，它正成為一種更常見的模式。從研城市中的創新園區和街區為快速發展的創意提供全方位服務。成功的城市創新街區通過為有潛力的初創企業提供場所、指導和資金等資源，支深厚的人才儲備，以及本地和國際商業市場，使城市創新街區成為啟動或擴大業務規模、以及開展前沿研究的熱土62。倫敦金融區金絲雀碼頭正在規劃建設一一座歐洲最大的私人實驗室建筑。該區域正通過進軍生命科學領域，在其傳統的核心金融市場之外實現多元化發展。這些科研空間利用金絲雀碼頭的商業領域的生命科學企業。獲得人才和資金并不是城市創新街區的唯一優勢——城市環境本身也可以成為研究和實驗的對象。城市創新街區可以用于研究具有社會或空間維度的技?MaRS?MaRSDiscoveryDistrict多倫多的MaRS探索區是世界上最大的城市創新中心之一，幫助企業獲得網絡和風險資本。園區位于多倫多市中心，毗鄰多倫多大學、大學健康學研究機構。租戶包括AutoDesk和Facebook(Meta)，以及一些先進醫納米技術和金融服務領域的中小型企業71。位于劍橋郡的惠康基金會基因組園區（WellcomeGenomeCampus）是世界領先的基因組學和生物數據研究中心，也是繪制人類基因組圖譜的關鍵地點之一。2018年，園區開展了擴建規劃，提供新的研究設施、員工便利設施，以及將研究成果轉化為實際商業應用的空間。園區的新愿景是創造一種街區模式，不僅提供研究空間，還包括住房、公共開放空間，以及與更廣泛社區的聯系72。44未來實驗室CCCCBY-SA2.0Franklin3.3科技園區盡管布局向城市中心創新區轉移，城郊科技園區仍然是研究與創新的重要場所，例如美國加利福尼亞州的硅谷和北卡羅來納州的三角科技園。2017年的一項針對2000年至2010年間在美國申請專利的研究發現，40%以上的專利來自人口密度低于2500人/平方英里的地方，換句話說就是郊區64。城郊科技園區的模式與20世紀中葉建立的模板基本保持不變：低密度的建筑群坐落在修剪整齊的園區環境中，通過高速公路與鄰近的研究機構和住宅社區相連。際化和數字化的科研趨勢。寧靜和遠離市區可能對某些形式的研究有所幫助，正式交流，以及快速孵化、測試和部署想法的能力，城郊科技園區正向著更接近城市群的模式轉變。河套深港科技創新合作區是該趨勢的典開展科技創新合作，建設粵港澳大灣區國際科技創新中心，形成由南岸0.87平方公里的香港園區和北岸3.02平方公里的圳園區與香港園區共同聚焦生命科學、和產業鏈優勢互補，吸引科創資源集聚發展。園區式開發項目所面臨的挑戰是如何營造提供社交空間、創造歸屬感，和鼓勵科學互動的場所和社區65。我們可以看到，包括華為和騰訊在內的科技企業巨頭已經開始實踐這一理念，將其企業園區改造成集住宅、零售、開放空間和交通為一體的自足3.4作為社會和公共利益的實驗室科學已經徹底改變了現代社會的方方面面。公眾對科學的認識和參與度的提升趨勢日益明顯，實驗室將在其中扮演核心實驗室的設計，尤其是位于交通便利的城市地區的實驗室，將越來越多地考慮公共利益。新的研究設施通常包括公共中庭和咖啡廳等空間，邀請訪客坐下來社交和工作。市區的實驗室建筑通常采用高度透明的玻璃幕墻，將部分建筑內部空間展示給公眾，在街頭即可窺見科學工作的場景66。在公共資助的大型研究設施內，講座、展覽等形式的公共活動已十分普遍，以引人注目和易于理解的方式向公眾展示科學。“生活實驗室”（LivingLab）是另一項重要發展，它把實驗室從建筑延伸到城市空數字和技術領域的實驗。“生活實驗室”已成為社會和公共基礎設施的重要形式，用于測試智能城市基礎設施、城市綠色解決方案、物聯網部署，和自動駕駛汽車等技術實踐。案例案例城市露營地（UrbanCampsite）是一個露天展覽和快閃露營體驗項目，旨在激活阿姆斯特丹未充分利用的城市場地。2017年的主題為“科技生活地點位于阿姆斯特丹科學園，其中一些露營設施的結構還引發了人們對科學、藝術和環境交叉問題的討論。科學園是歐洲最大的測試研究和創新中心之一，它為研究人員和藝術家提供了一個與公眾互動的場所，以促進公眾對科學的理解和參與73。46未來實驗室47案例案例CCCCBY3.0AustinMcKinleyFacebook正在其門洛帕克總部對面建造一個新的多功能園區。該園區被命名為“WillowVillage”，規劃包含住新辦公和研究設施。該方案將包括至少1500套住房，其中有超過225套低于市場價格；約1.175萬平方米的零售空間，包括一家雜貨超市和藥店；200間酒店客房；以及7.3萬平方米的開放空間，其中約3.2萬平方米的范圍將向公眾開放74。?Arup?Arup“NICE2035未來生活原型街區實驗”發軔于上海同濟大學四平校區的赤峰路，是以同濟師生為主，自發形成的“現代設計一條街”。基于“生活實驗室理念”，項目對社區物理環境進行微更新設計，推動一批具有示范推廣意義的智能治理新技術、新模式、新場景落地。NICE2035打破大學和社區的邊界，通過一個有想象力的愿景吸引了各種不同資源的相遇、碰撞、融合和協作，將大學周邊社區變成城市全新的創新引擎75。48未來實驗室主要啟示隨著科學變得更加數字化和去中心化，需要云計算和網絡平臺等共享基礎設施，供研究人員以新的方式開展合作和共享資源。先進的交通和通信基礎設施、一流的科研設施、深厚的人才儲備和國際商業市場，使城市成為創新的重要載體。在城市中，大型研究機構與初創企業、聯合辦公中心同處一地，為研究人員提供全方位服務，將創意從發現轉化為重新規劃和構建城郊和區域科技園區，將其打造成為集住房、公共開放空間、便捷交通為一體，并與更廣泛的社區相連接的完整社區。將城市環境作為研究和實驗對象的“生活實驗室”，有助于研究人員從現實生活中獲得真知灼見，并提高公眾參與科學的水平。共享數字基礎設施城市作為創新平臺城市創新街區重塑科技園區生活實驗室科學與場所塑造MalcolmSmith城市綜合規劃社會發展離不開科學技術的進步，人們的日常生活中處處蘊含著科學研究的成果。而當代科研項目全生命周期所承載的內容，遠超大眾對實驗室中穿著白大褂的科研人員的舊有印象。如今，科研是一個從發現和創新，經過測試和技術系統注入活力的高技術人才越來越受歡迎，爭奪人才的競爭也愈發激烈。在這樣的環境下，科研人員所期望的不僅是職業和商業成就，他們對生活品質亦有更高的追求。科研生態系統的選址應同時滿足技術要求和對生活方式的需求，更具競爭力的科研場所將帶來更大的更廣泛的科研生態系統包含了用于研究、技術轉化、商業化和生活配套的空間，擁有便捷和高效的連接性亦是其必備因素。其中，毗鄰關系、區域互連互通，以及鐵路或航空等便捷的國際交通的數字基建提供的無形連接也是理想科研場所的基本要素。科研生態系統的不同組成部分各具特科研場所的需求。研究和探索作為孕育和探究突破性思想的地方，研究場所通常可分為三種不同類型：.創意互動的場所：這類場所為不同科學專業和經驗背景的人提供互動空間，隨機或一些有計劃的會面在此進行。一個不錯的咖啡館或體育設施都能為交流創造機會，激發偶然的發現和發明。.閑適漫游的場所：在規劃設計當代城市時，這一類場所經常被忽視。譬如公可以幫助人們安靜、專注地思考。當牛頓發現萬有引力時，他就坐在一棵樹無關的更廣闊的社區中，亦可啟迪探索發現。多元化的社會交往創造了有益的環境，幫助科研人員抽離日常思考，激發潛意識帶來的思維火花。轉化空間成果轉化的場所可起到銜接作用，最適合將其設置在與科研場所相鄰的地方，因為往往正是研發人員推動了技術的轉化。這些轉化場所需在不同規模、用途和功能間快速轉換。隨著科研成果進入市場，需為其組織機構、生產制造和物流存儲配備相應空間。科學成果商業化的場所須具備當代工作場所的特征，提供一系列有利于工作場所蓬勃發展的環境。配套社區緊臨科研生態系統的生活配套設施是提高科研社區整體生活質量的重要組成部療保健、娛樂、交通樞紐和文化中心等社會福利設施。配套社區或直接毗鄰科質是高科技人才選擇工作地點的關鍵因造面向未來的科研場所，必須清楚地了解科學生態系統及其組成部分之間的作用關系，這與奧雅納的一體化設計理念?Kierandwww.construction?Kierand52邁向新的科研生態系統未來的科研設施將越來越注重合作、靈活性和更開放的科研方法。研究正變得的實驗室設計需要盡可能包容和適應多種用途，同時還要留出空間滿足個性化的需求。這些看似矛盾的訴求可以通過智慧建筑設計、數字化和自動化來尋求者需要考慮使用智慧系統和服務，并評估它們對當前項目的影響。展望科學實驗室及其配套服務設施的未為本和與城市系統的融合。科學研究與創新就越活躍。科研設計及其成果可以與社會活動充分結合，將社會視為促進理解科研進程的資產而非阻力。以人為本必須包含廣泛的服務和設計解通過應用自動化和人工智能技術，高效能提高科研空間的室內外體驗，通過場所營造和互動空間吸引員工，并改善公共環境。室內外綠化需要作為空間設計的核心元素進行整體考慮，而不是后期再添加。實驗室空間及其周圍環境可以轉變為一個生機勃勃的活力中心，成為城市及周邊地區互動交流的場所。以上章節闡述了塑造科研空間未來的關鍵發展趨勢。接下來的內容將重點介紹可能構成未來科研生態系統的一系列要和行動建議。?Arup?Arup科研人機交互以工具為科研人機交互以工具為辦公空間健康空間辦公空間健康空間戶外空間連接空間戶外空間連接空間未來實驗室實驗室作為辦公空間實驗室空間的設計越來越趨近于辦公空間。空間布局將更加通用，以滿足不同學科和活動的功能需求。以活動為基礎的工作空間，與更開放的互動空間結合。靈活的模塊化家具，如可調節高度的桌子和墻板，搭配儲物空間以保持“整潔桌面”，可以促進富有成效的互動和空間的高效利用。此外，更私密的“靜謐空間”也為進行高度專注的工作的提供了場所。健康空間促進健康的空間精心布局場所的工作條件，包括室內空氣質量、日照水平、與室內外自然的聯系，以及個性化控制等。通過設計可調節的工作空間，適應多元的需求：例如提供可調節高度的桌椅、個人燈光控制和噪音控制措施等。不同空間之間以及與室內外綠地的視覺聯系，可以進一步增加環境的舒適度。就餐空間餐廳可以同時用作非正式會議和用餐空間。員工可以在這里充電放松，并與其他學科的同事交流。室外座位營造了健康的工作環境。這個空間可以承載不同類型的互動，私人交談或是公共活動都可在此進行。此外，還可以通過個性化的膳食選項或空間內的營養追蹤，來完善食物的選擇。戶外空間將室外空間作為研究設施的重要組成部分，可以顯著提高使用者的健康和福祉。綠色的室外空間既可以作為休閑和充電的場所，還可以改善當地的微氣候。室外空間在愉悅身心的同時，能促進健康，使人們在工作間隙活動起來，接觸陽光和新鮮空氣。戶外活動有助提升心理健康，提供平靜的環境，幫助人們暫離緊張和協作空間互動空間為跨學科的團隊合作和隨時隨地的交流提供了機會。通過靈活的家具設計和空間布局，空間內可開展討論、展示、草圖和建模過程，協助創意的形成。一些空間提供私密性，而另一些空間則通過與周圍工作環境的視覺和聽覺關系促進溝通。協作空間為高度專注的工作環境提供了一種平衡。DIY實驗室DIY實驗室相當于科學領域的FabLabs或創客空間，為公眾提供了參與研究的機會，幫助他們嘗試新事物，并獲取科學資源。這些實驗室可以成為大型研究機構的一部分，從而向公眾提供資源、工具和材料、空間和接觸科學家的機會。DIY實驗室有助彌合傳統科研機構與公眾之間的鴻溝。未來實驗室云實驗室云實驗室或虛擬實驗室是指可以通過云端訪問的自動化研究和測試設施。它們允許研究人員遠程訪問設施，并設計和運行實驗。云實驗室可按需提供功能，從而降低研究和機構的成本。無需人工干預的自動化工作流程使科學家可以遠程操作，并同時運行多個以工具為中心的空間以工具為中心的空間基于設備統籌運營進行空間布局和設計，可為同時為不同的科學家群體提供高度專業化的工具和設備。圍繞設備設計的空間可以提高利用率，減少重復提供設備，降低成本和空間需求。人機交互與全自動化的設施不同，在研究人員與機器人協同工作的空間里，人機可展開即時互動。盡管部署的機器人仍可自主執行實驗，但工作人員亦可在實驗過程中與機器人實時交互。機器人可以響應交互，加快實驗流程，智慧空間通過使用模式分析和資源利用管理，智能化管理使建筑內可用空間和房間的分配更加優化。此外，根據用戶模式和個人控制，用戶可以更自由地調整工作環境，包括照明和溫度設置。自動化和機器人技術可以更精準地監控設備管理和維護需求。即插即用空間即插即用空間可供開展各類活動，以滿足多種多樣且不斷變化的需求。模塊化家具、樓層布局，和天花龍骨使空間具有靈活性，便于重新配置。開闊無障礙物的樓面有助實現最大限度的靈活性。個人可以根據自己的要求調整空間，甚至可以每小時或每天進行調整。快閃實驗室快閃實驗室提供移動、靈活的研究空間，可以設置在任何環境中，并將科學或實驗室空間帶給普通民眾。快閃實驗室可以發揮學習和教育中心的作用，促進民眾參與活動和討論，無論人群或地域，幫助更多人接觸科學。此外，快閃實驗室還可以在實驗室環境之外，為科學家提供真實條件下的實驗空間。58網絡化實驗室網絡化實驗室描繪了實現跨空間和跨地區連接與協作的數字化的基礎設施。這種數字基礎設施將不同地點的研究空間通過網絡連接起來——從私人住宅、城市研究集群、到遠郊科學園區。由此，科學研究將不再受到物理距離的限制，可以在全球范圍內遠程同時進行。無處不在的實驗室無處不在的實驗室是指分散的實驗空間，它們通常位于非實驗機構中：例如私人住宅或共享辦公空間。借助數字網絡，研究可以隨時隨地進行，使從前的偏遠地帶成為更大研究集群的一部分。這同時推動了社區研究，起居室現在也可以成為全球研究生態系統的一公眾開放空間科研工作不再只發生在孤立、封閉的機構中，其可及性和可見性正變得愈發重要。因此，科研機構正積極向公眾開放，通過設立活動和展覽空間促進知識和思想的交流。科研機構周圍的公共空間品質越來越受到重視，以此吸引公眾參與，并為人們訪問科研機構提供便利。活力空間科研活動有潛力激活城市空間。測試和實驗可以在科研設施之外進行，通過“生活實驗室”或真實測試基地，將科研活動擴展到公共空間。由此，空間被激活、公共領域得到改善，與公眾的互動亦得到促進。城市中分散的活力空間，還可以作為連接各個科研機構之間郊區實驗室郊區實驗室包括中心城區外的研究集群、科學園區和校園，它們與城市研究集群同步發展。郊區科學園區能夠滿足城市地區無法滿足的要求，例如大規模的空間需求，以及需要在較偏遠地區使用的專業設備和科研活動。連接空間物理空間網絡的流動性和可達性，與連接各種要素的數字網絡一樣，是城市科研生態系統的組成部分。通過整合連接城市各科研設施的不同交通方式，能夠提高可達性，使流動性成為促進互動和參與的重要因素之一。可達性，包括利用活躍的公共交通工具，是有效組織分布式研究空間的關鍵。60空間與運營：靈活的和響應式的系統多功能和用途的無縫運作需要精心組織安排。在物理空間與運營：靈活的和響應式的系統多功能和用途的無縫運作需要精心組織安排。在物理層面，實驗室空間需要模塊化設計，以適應研究人員和大眾的不同需求。在數字層面，自動化和人工智能可以改善工作流程和用戶體驗。實驗室空間需要通過云服務進行連接，實現數據處理和通信，進而能開展遠程行動和建議人與協作：注重人的體驗和需求實驗室的用戶群體非常多樣化，增加了對空間可調節性和靈活配置的需求。同時，提高效率、舒適度、易用性，以及提供交流和協作空間，對于研究空間的成功運作至關重要。實驗室的設計和選址需要考慮用戶體驗的各個方面，例如交流隱私、健康、工作與生活的平.設計靈活的工作場所，以便適應不同需求跨學科的互動、交流和協作.利用室外綠化和親生物的室內設計，營.通過城市中的臨時DIY實驗室吸引公眾.投資數字技能，提供培訓課程和公眾參與機會.從設計規劃的早期階段考慮用戶結構、學科和未來需求.創建靈活、通用的實驗室分隔和設備設.采用數字解決方案，將實驗室與云服務和通信連接起來.設計支持自動化工作流程和服務的空化其在空間分配、維護和人機協作中的應用.向公眾開放科學，將研