研究室

研究室（英: / l ə ˈ b ɒr ə t ər i /、米: / ˈ l æ b r ə t ɔːr i /、口語ではlab ）は、科学的または技術的な研究、実験、測定を行うことができる管理された環境を提供する施設です。研究室は、学校、大学、民間の研究機関、企業の研究・試験施設、政府の規制・法医学調査センター、診療所、医院、病院、地域および国の紹介センター、時には個人宅など、さまざまな場所にあります。^[1]

研究室の構成と内容は、そこで働く専門家のさまざまな要件によって決まります。物理学の研究室には粒子加速器や真空チャンバーが備え付けられている場合があります。一方、冶金学の研究室には金属の鋳造や精錬、あるいは金属の強度試験を行う装置があります。化学者や生物学者はウェットラボを使用する場合がありますが、心理学者の研究室は、行動を観察するためのマジックミラーと隠しカメラを備えた部屋である場合があります。コンピューター科学者が一般的に使用するような一部の研究室では、コンピューター(スーパーコンピューターの場合もあります)は、シミュレーションまたはデータ分析のいずれかに使用されます。他の分野の科学者は、他の種類の研究室を使用します。エンジニアも、技術デバイスの設計、構築、テストに研究室を使用します。

科学実験室は、学校や大学、産業、政府、軍事施設、さらには船舶や宇宙船内にも研究室や学習スペースとして設置されています。

ラボは専門家のための限られたスペースであるという基本的な概念にもかかわらず、^[2]「ラボ」という用語は、人々が集まって社会問題に取り組んだり、プロトタイプを作ったり、協力したり、リソースを共有したりするリビングラボ、ファブラボ、ハッカースペースなどのワークショップスペースにもますます適用されています。^{[3] [4] [5]}この発展は、科学とイノベーションへの新しい参加型アプローチに触発されており、ユーザー中心の設計手法^[6]とオープンイノベーションやユーザーイノベーションなどの概念に依存しています。^{[7] [8]}オープンラボでの作業の特徴の1つは、関与する人々のさまざまな背景と専門知識のレベルによって推進される翻訳現象です。 ^[9]

英語で記録されている「実験室」の初期の例としては、錬金術や医薬品の調製などが挙げられます。^[10]

第二次世界大戦中にビッグサイエンスが出現し、研究室や科学機器の規模が拡大し、粒子加速器などの装置が導入されました。

現在確認されている最も古い実験室は、有名なギリシャの哲学者であり科学者であるサモス島のピタゴラスの自宅の実験室です。この実験室は、ピタゴラスが音の音色と弦の振動に関する実験を行ったときに作られました。^[11]

1885年にアルバート・エーデルフェルトが描いたルイ・パスツールの絵画では、ルイ・パスツールが左手に持ったメモと右手に持った固形物の入った瓶を比べており、個人用保護具は着用していないことが描かれている。^[12]

チームによる研​​究は19世紀に始まり、20世紀には多くの新しい種類の機器が開発されました。^[13]

16世紀の地下錬金術実験室が2002年に偶然発見された。神聖ローマ皇帝ルドルフ2世が所有者であったと考えられている。この実験室はSpeculum Alchemiaeと呼ばれ、プラハの博物館として保存されている。^[14]

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  アントワーヌ・ラボアジエと同時代の人々が使用した18世紀の化学実験室
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  トーマス・エジソンの研究室、1901年
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  医療ビルの教室と実験室 1927
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  医学部化学部門の研究室 1948年
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  1960年9月23日、ヘルシンキ大学化学部の実験室
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  1970年代の実験室
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  2009年からマヒドン大学国際カレッジの化学研究室に勤務
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  タイ、マヒドン大学国際カレッジの化学実験室にある 2000 年代初頭のスタイルのカウンター
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  アーヘン専門大学、ユーリッヒキャンパス、ドイツ、有機化学研究所

実験技術とは、化学、生物学、物理学などの自然科学で実験を行うために使用される一連の手順です。実験技術の中には、実験用ガラス器具から電気機器まで複雑な実験装置を使用するものもあれば、より特殊で高価な備品を必要とするものもあります。

実験装置とは、研究室で働く科学者が使用するさまざまなツールや機器を指します。実験装置は一般に、実験を行うか、測定を行ってデータを収集するために使用されます。より大型またはより高度な機器は一般に科学機器と呼ばれます。

古典的な装置には、ブンゼンバーナーや顕微鏡などのツールのほか、オペラント条件付けチャンバー、分光光度計、熱量計などの特殊な装置が含まれます。

• ビーカーや試薬瓶などの実験用ガラス器具
• HPLCや分光光度計などの分析装置

• オートクレーブ
• 顕微鏡
• 遠心分離機
• シェーカーとミキサー
• ピペット
• サーマルサイクラー( PCR )
• 光度計
• 冷蔵庫と冷凍庫
• 万能試験機
• ULT フリーザー
• インキュベーター
• バイオリアクター
• 生物学的安全キャビネット
• シーケンシング機器
• ヒュームフード
• 環境チャンバー
• 加湿器
• 体重計
• 試薬（供給）
• ピペットチップ（付属品）
• 少量（μLおよびmLスケール）用のポリマー（供給）消耗品、主に滅菌済み

研究室という名称は、科学研究室で使用されるプロセスや機器に類似した他の特定の施設にも使用されます。具体的には次のような施設が含まれます。

• フィルムラボまたは暗室
• 違法薬物製造のための秘密の研究所
• コンピュータラボ
• 犯罪現場の証拠を処理するために使われる犯罪研究所
• 言語研究室
• 医療研究室（化学物質の取り扱いを含む）
• 公衆衛生研究所
• 産業研究所
• クリーンルーム

多くの研究室には危険が存在します。研究室の危険には毒物、感染性物質、可燃性、爆発性、放射性物質、可動機械、極端な温度、レーザー、強力な磁場、高電圧などがあります。したがって、安全対策は極めて重要です。^{[15] [16]}個人のリスクを最小限に抑えるための規則があり、研究室のユーザーを怪我から守ったり、緊急事態に対応したりするために安全装置が使用されています。

米国の労働安全衛生局( OSHA ) は、実験室の職場の独特な特徴を認識し、実験室における危険な化学物質への職業的暴露に関する基準を策定しました。この基準は、しばしば「実験室基準」と呼ばれます。この基準では、実験室は、その場所で発見される特定の危険とその対策を規定した 化学衛生計画(CHP) を作成することが義務付けられています。

特定の企業や研究所に適切な化学衛生計画を決定するには、基準の要件、現在の安全、健康、環境慣行の評価、および危険の評価を理解する必要があります。CHP は毎年見直す必要があります。多くの学校や企業は、化学衛生担当者(CHO) などの安全、健康、環境の専門家を雇用して、CHP の開発、管理、評価を行っています。さらに、第三者によるレビューは、客観的な「外部の視点」を提供し、習慣によって当然のこととみなされたり見過ごされたりする可能性のある領域や問題に新鮮な視点を提供する目的でも使用されます。

化学物質の取り扱いと保管、電気設備、バイオハザード、有害廃棄物管理、化学廃棄物、ハウスキーピングと緊急時対応、放射線安全、換気、呼吸器検査、室内空気質による危険性を評価するために、検査と監査も定期的に実施する必要があります。このような監査の重要な要素は、規制遵守の見直しと、研究室にアクセスしたり研究室で作業したりする個人のトレーニングです。トレーニングは、研究室施設の継続的な安全運用に不可欠です。教育者、スタッフ、管理者は、事故、怪我、訴訟の可能性を減らすために取り組む必要があります。研究室の安全ビデオが関連性があり、魅力的なものになるように努力しています。^[17]

気候変動の影響は組織にとってますます大きな懸念事項となっており、研究コミュニティでは緩和戦略が求められています。多くの研究室がこの地球規模の課題に対する革新的な解決策を見つけるための研究に利用されていますが、研究室での持続可能な作業慣行も環境に優しい環境への貢献要因となっています。多くの研究室では、エネルギー消費の削減、リサイクル、廃棄物の分別プロセスの導入によって適切な廃棄を確実に行うことで、環境への影響を最小限に抑えるようすでに取り組んでいます。

エネルギーを大量に消費する機器を備えた研究室では、オフィスエリアよりも1平方メートルあたり最大3～5倍のエネルギーを消費します。^[18]

おそらく、この高いエネルギー消費の主な原因は、ヒュームフードです。^[18]作業中は開口部の高さをできるだけ低く保ち、使用していないときは閉じておくことで、大きな効果が得られます。これに役立つ可能性の1つは、一定時間操作がないとフードが閉まり、照明も消える自動システムを設置することです。これにより、流量をより適切に調整でき、不必要に高いレベルに保たれることがなくなります。

通常、ULTフリーザーは-80℃に保たれます。このような装置1台は、一戸建て住宅と同じ量のエネルギー（25kWh/日）を消費します。^[19]温度を-70℃に上げると、エネルギー使用量を40%削減しながら、ほとんどのサンプルを安全に保管することができます。^[20]

水の消費量を最小限に抑えるには、水冷式コンデンサー（ジムロートコンデンサー）から、大きな表面積を利用して冷却する 空冷式コンデンサー（ビグルーカラム）に変更します。

オーブンの使用はガラス製品の乾燥に非常に役立ちますが、これらの設備は大量のエネルギーを消費します。夜間や週末の使用をタイマーで制御することで、エネルギー消費への影響を大幅に減らすことができます。^[21]

化学的/生物学的に汚染された廃棄物の処分には、多くのエネルギーが必要です。ただし、通常の廃棄物は、はるかに少ないエネルギーで済み、ある程度リサイクルすることもできます。研究室のすべての物体が汚染されているわけではありませんが、汚染された廃棄物になることが多く、廃棄物処分のエネルギーコストが上昇します。汚染されていない研究室廃棄物の適切な分別およびリサイクル システムがあれば、研究室のユーザーは持続可能な行動をとり、廃棄物を適切に処分できます。

2021年現在、MIT ^[22]やエディンバラ大学^[23]など、多くの研究室が、施設内でより持続可能な研究慣行に移行するために時間とリソースを費やしています。さらに、Green Your Lab ^[24] 、 Towards greener research、英国を拠点とするネットワークLEAN、Max-Planck-Sustainabilityネットワーク、green labs austriaやgreen labs NLなどの全国的なプラットフォームなど、いくつかのネットワークが登場しています。大学独自の取り組みやリソースとしては、Laboratory Efficiency Assessment Framework、シンクタンクlabos1point5、非営利団体my green labなどがあります。

研究室の組織化は社会学の焦点の1つです。科学者は、テーマ、チーム、プロジェクト、専門分野などに基づいて、自分の仕事がどのように組織化されるかを検討します。仕事は、研究者、エンジニア、技術者などの研究室のさまざまな職務間だけでなく、自律性（仕事が個人で行うべきか、グループで行うべきか）の観点からも分割されます。^[25]たとえば、ある研究グループでは、1週間のうち1日は自分の興味のあるトピックに関する研究を行い、残りの日は特定のグループプロジェクトに取り組むというスケジュールになっています。^[26]財務管理も組織上の問題です。

研究室自体は、歴史的に古い組織モデルです。これは、共同研究する研究者の仕事の質は、単独で研究する研究者よりも全体的に優れているという観察から生まれました。1950 年代以降、研究室は、優秀な学生を研究に引き付けるために教師が使用する教育ツールから、高いレベルの科学的生産性を可能にする組織モデルへと進化しました。

研究室の組織形態には次のようなものがあります。

• 規模：少数の研究から数百の研究までさまざまです。
• 分業：「設計者と作業員、研究者、エンジニア、技術者、理論家と実験者、上級研究者、下級研究者、学生、出版者、出版物に署名する者、その他、そして専門分野の間で行われる。」 ^[27]
• 調整メカニズム: これには、目標とタスクの形式化、手順の標準化 (プロトコル、プロジェクト管理、品質管理、知識管理)、出版物の検証、分野横断的な活動 (セミナーの数と種類) が含まれます。

研究室の組織形態に影響を与える主な要因は 3 つあります。

• 研究者の教育的背景と社会化プロセス。
• 調査の種類や使用する機器など、仕事にかかわる知的プロセス。
• 研究所の歴史。

その他の組織形態としては、社会組織などがあります。

リチャード HR ハーパーによる 2 つの研究室を対象とした研究は、研究室における社会的組織の概念を解明するのに役立ちます。研究の主な主題は、研究室のスタッフ (研究者、管理者、受付係、技術者など) とロケーターとの関係を中心に展開されました。ロケーターとは、各スタッフのバッジから発信される固有の信号に基づいて、研究室の各メンバーの現在位置を把握する役割を担う研究室の従業員です。この研究では、研究者とロケーターの関係など、異なる職種間の社会的関係について説明しています。研究者同士の関係など、同じ職種内の従業員間の社会的関係については説明していません。

民族誌的研究を通じて、職員の間で、各クラス（研究者、管理者など）は異なる程度の権利を持っていることがわかった。これは研究室ごとに異なる。権利は正式な場合も非公式な場合（強制されないことを意味する）もあるが、各クラスはその存在を認識し、それに従っている。権利の程度は、スタッフの権利とも呼ばれ、スタッフ間の社会的相互作用に影響する。スタッフ間のさまざまな相互作用を見ることで、組織内での彼らの社会的地位を判断することができる。たとえば、研究対象のある研究室の管理者は、研究者の現在地をロケーターに尋ねる権利を持っていない。そのような情報を得る権利がないからだ。一方、研究者はこの種の情報にアクセスできる。したがって、この社会的階層構造の結果として、ロケーターはスタッフとその権利に基づいて、さまざまな程度の情報を開示することになる。ロケーターは、スタッフとの関係を危うくする可能性のある情報を開示したくないのだ。ロケータは各クラスの権利を遵守します。

社会階層は、テクノロジーに対する態度にも関係しています。これは、さまざまな職種がラボのバッジに対してどのような態度をとっているかに基づいて推測されました。その態度は、その職種がバッジを有用性 (バッジは自分の仕事にどのように役立つか)、道徳 (バッジによる追跡に関連して、プライバシーに関する自分の道徳観は何か)、関係 (バッジの着用を拒否した場合、他の人にどう見られるか) の観点からどのように見ているかによって決まりました。たとえば、受付係はバッジを有用と見なします。バッジがあれば、日中にスタッフを見つけるのに役立つからです。関係を例に挙げると、研究者は、邪魔者と思われたくない、注目を集めたくないなどの非公式な圧力からバッジを着用することもあります。

もう一つの発見は、社会組織における変化への抵抗です。職員は、権利、義務、尊敬、非公式および公式の階層構造などのパターンが変化すると不安を感じます。

要約すると、研究室のメンバー間の態度の違いは社会組織によって説明されます。つまり、個人の態度は組織内での役割と密接に関係しています。この階層構造は、研究室における情報の分配、管理、技術に対する態度を理解するのに役立ちます。^[26]

Wikisource には、 1905 年の新国際百科事典の記事「実験室」のテキストがあります。

• ウィクショナリーの「laboratory」の辞書定義
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