2024未来实验室报告-奥雅纳创研院

未来实验室此报告由奥雅纳创研院前瞻团队与奥雅纳科技与工业设施业务团队共同编制。前瞻团队是奥雅纳的内部智库与咨询部门，致力于在宏观层面研究未来建设与社会发展动态。我们就影响建筑环境的诸多因素开展了大量研究，开发了“前瞻设计”概念——使用创新设计工具和技术，将新想法融入日常生活，与合作伙伴共同塑造更美好的未来。奥雅纳科技与工业设施业务团队致力于帮助全球客户打造复杂且赋有挑战性的科技与工业建筑项目。我们凭借卓越的技术能力和设计专长，以及对行业发展和客户需求的深入洞察，为科学实验室、数据中心及工厂提供灵活且全面的服务。©Arup 2024版权所有未经许可，不得复制出品人本报告由奥雅纳创研院制作发布arup.com目录引言前言 5主要启示 9塑造科学研究未来的驱动力 10章节人与协作 14空间与运营 26基础设施与场所 40愿景迈向新的科研生态系统 53 行动和建议 62参考文献 64致谢名录 68关于奥雅纳 69前言Jennifer DiMambro奥雅纳全球科技与工业设施业务负责人c Corey Seeman, CC BY-NC-SA 2.0左图：新加坡南洋理工大学跨学科研究生院“The Hive”随着新冠疫情（COVID-19）的暴发，有关传染病、疫苗研究及公共卫生领域的科学研究获得了极高的公众关注度。然而，科研机构和制药业或将面临更大的挑战。首先，全球各地对制药和生物医学研究的需求将进一步增加，以确保为人们提供及时治疗。如此庞大规模的需求将成为一个关键挑战。其次，科研实验室和设施在新冠疫情中也受到了影响，科研行业必须对操作规程进行升级。疫情凸显出关键基础设施的作用，确保科研工作环境的安全性和设施灵活性变得尤为重要。最后，非实验室类型的科研设施，亦可参考实验室的安全要求进行设计。例如提高室外空气通风率、优化气流组织模式、24/7全天候系统运行，以及在人员活动空间增加紫外线杀菌等，都可能为其他类型的空间设计创新提供借鉴。世界各地实验室所开展的各类研究关乎人类的未来。合作已成为全球研究网络的基石，且比以往任何时候都更加重要。科学界正齐心协力支持关键性研究，携手推进科技进步，共谋人类福祉，这令我们倍感振奋。5未来实验室4从新冠疫情暴发到如今的后疫情时代，中国的生物科技及实验室研发诉求发生了巨大变化。全球聚焦生物及医药科技，相关业务高速发展，中国企业在应对内部高增长需求的同时，迅速扩展国外销售。中国企业正面对研发标准、实验方式、生产流程等众多国际化要求。因此，其现有及 新建 设 施也必须达 到国际标准，并融合模块化、人性化、脱碳等转型目标。本报告将从“人与协作”、“空间与运营”、 “基础设施与场所”等方面探索未来实验室的发展方向。“人与协作”是当今中国创新科 技行业 高度 关注 的 议 题 。通 过 产业数 字自动化，可使基层重复劳动工种大大减少，从 而 促 进 企 业 员 工 架 构 由 传 统 偏 重 基层劳动力，转型至高知识水平研发人才，甚至顶尖科学家。人员架构的变化使企业更加关注顶尖人才的工作环境、 ESG体验、健康生活配套、社交诉求，以 及低 碳 生 活 等追求 ，以 吸引高 端 专才 加入 企 业 。奥 雅 纳 参 与的上海 信达生物 制药研发中心 、GSK 上海总部 、 英 国 伦 敦 克 里 克 研 究 所 等 经 典 案 例 “坚持面向世界科 技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，加快实现高水平科技自立自强”是中国国家科技事业发展的路径蓝图。作为开展科研活动的空间和场所，科研实验建筑在新时代背景下发挥着更综合的作用，承载着更复合的功能。随着时代和科技的发展，我们在建筑形式、设计手法、设计理念等方面不断探索突破。如今的科研实验场所已与传统概念中封闭的学术象牙塔相去甚远。科研实验建筑不仅要为科 研工作 者提供完备的实验条件和独立思考的空间，也要营造多层次的交流空间，帮助最大限度激发科研灵感与潜能。纵观科研建筑的发展进程，今天高效合理的实验室设计方法有赖于建筑师们集体智慧的积累和经验的总结，而新的科学发现与研究需求也将继续拓展科研实验建筑的内涵。学科交叉融合、产学研一体化、低碳绿色发展理念等新的要求，使科研实验无论在空间形态、设备技术，亦或所承载的人文精神上，都呈现出更立体多元的样貌。单一的科研功能或实验室类别往往难以准确概括一个完整的科研实验建筑项目。充分展示了“城市实验室园区”、“人文 实验室”等概念，在中国内地以至全球市场都被作为重要的参考标杆。在中国，除了由传统医药企业自建运营的生物科技实验室，近期出现了不少由政府区域开发平台公司，或私人开发商投资的出租性质实验室大楼。这些在房地产领域经验丰富的开发商，在转型投资实验室出租业务时，必须研究不同潜在客户不断变化的入驻需求，并前瞻本地客户不断提升、对标国际运营水平的变革进度。奥雅纳参与的上海顶尖科学家生物科技实验室是其中的经典案例。项目建筑层高可预留足够空间，提供独立机电夹层，确保物业团队进行屋宇设备维保工作时，下方实验可不间断进行，成为中国国内少有的可满足此等国际顶级科学实验运营标准的民营实验室。顶级配置的实验室是全球人类健康福祉及科学发展的重要载体。奥雅纳结合众多成熟的全球经验及对未来市场的前瞻研究，期望与科学领域各利益相关方精诚合作，创造更美好、更人文、更智慧、更绿色的未来实验室。近未来，以实验室为核心功能的科研建筑范式在广度 和深度层面都将发 生演变：其功能除包含科学实验室外，还纳入了科研办公、科研教育、科研博览、科研试验、野外观测考察等内容，“人 - 机” “人 - 人”“人 - 环境”“物 - 物”及其复合空间模式的重新定义使科研实验建筑更新迭代。远未来的实验室，一方面将走向功能的极度专业化，例如国家大科学装置；另一方面则走向功能的消解，即公共通用实验室。作为被支撑体系灵活划分、万能通用的均质空间，公共通用实验室是未来发展的潜在趋势之一。一些为适应全新的科研活动、面向未来的新概念实验室，如智慧实验室、移动实验室等，已经开始出现在人们的视野中，并逐渐发展成熟。结合奥雅纳建筑设计多专业的科研实验建筑实践，本报告希望可以面向科技前沿，回应时代需求，展示可落地、创新的新时代未来实验室建筑趋势。陈伟伦奥雅纳东亚区科技与工业设施业务负责人王欣奥雅纳中国区 总建筑师未来实验室76过去三年，气候和公共卫生危机、生成式人工智能横空出世等一系列驱动因素正推动着变革、创新的脚步，同时也让我们对现实世界的复杂挑战有了更为清醒的认识。如今，我们站上新的起点，面朝下一个十年，致力于应对气候变化、实现全民健康，并积极推动地方、区域及全球 合作。如今，优化设计的科学实验室与研究机构 能以 最 快 的速 度回应 挑战 。这 意 味着效率最大化成为了设计的重中之重。与此同时，工作场所也在过去的三到四年 间 经 历了前 所 未有 的 变 革 ，从 企 业到个人，都在积极探索并适应新的办公 方式。当可用的城市空间缩减，将办公和工业建筑转换为新型科学实验室的机会正成 倍增长。展望未来，研发中心与科学实验室的规 划 设 计将更 多地 考虑 到 客户与用户的 多元化需求，如灵活性、适应性、安全 性、生 产力 和 福 祉 等。这 些 需 求 将 推