运营一个现代研究实验室所需要的不仅仅是维护精密仪器。研究人员需要完成培训、获取使用权限、安排和操作设备、处理计费事务等等。对于大型共享设施而言，在数百台仪器和数千名用户之间协调这些活动本身就是一项艰巨的任务。随着研究日益呈现跨学科趋势，另一个挑战也随之浮现：如何在第一时间找到合适的能力支持。
应对这些挑战是2026年NEMO用户大会的核心主题，该会议由MIT.nano于10月5日至6日主办。会议汇聚了来自25个实验室和机构的65位代表，包括设施主管、实验室经理、技术人员、软件开发人员、业界代表以及政府研究人员。此次会议由东北微电子联盟（NEMC）中心赞助，重点探讨了实验室管理方法的共享以及设施间联系的建立。
会议的核心是NanoFab设备管理与运营（NEMO）系统，这是一个开源平台，为共享研究设施提供管理工具，同时允许各个实验室根据自身需求对系统进行调整。此次会议凸显了NEMO社区的一个重要特点：同一平台能够服务于非常多样化的设施群体，尽管这些设施的规模或科研使命各不相同，但它们所面临的核心运营挑战往往惊人地相似。
对于Characterization.nano副主任、会议组织者Anna Osherov而言，这种协作模式是NEMO最吸引人的特点之一。
“开源改变了我们思考技术开发的方式，”她说。“我们可以在他人已有开发成果的基础上继续构建，将改进成果回馈给社区，共同打造出一个比任何单一设施自行开发都更强大的平台。”
NEMO最初由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2018年以开源软件形式发布。其社区版（NEMO-CE）于2023年推出，允许各设施开发并共享对该平台的扩展功能。在10月的会议上，来自麻省理工学院、斯坦福大学、哥伦比亚大学、普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、NIST、美国宇航局喷气推进实验室以及Atlantis Labs等机构的参会者展示了各类工具，涵盖化学品管理、用户管理、设备状态、培训以及工作流程自动化等多个方面的解决方案。
这些展示内容说明了配置各异的设施是如何将一个共同平台适配到自身需求的。例如，斯坦福大学展示了用于设备状态和预约的实时显示系统，而哥伦比亚大学则分享了其迁移至NEMO并扩展该系统以用于计费和设施工作流程的经验。普林斯顿大学演示了用于监测工具性能的自动化流程图表，宾夕法尼亚大学则展示了化学品管理方法。
总体而言，这些项目印证了NEMO社区背后的理念：某一设施为解决问题而开发的方案，可以成为其他设施的资源。
“我们齐心协力所能达成的成就，远超任何个体单打独斗所能实现的，”MIT.nano主任Vladimir Bulovic在开幕致辞中表示。“NEMO最终为我们提供了一种实现这一目标的精简方式。”
从独立设施到互联的研究生态系统
随着NEMO社区的发展壮大，另一个机遇也随之出现。大学和研究机构运营着各具特色的专业设施，每个设施都拥有独特的设备、专业知识和能力。但如果研究人员对某项能力一无所知或难以找到，便无法加以利用。
这对微电子研发领域尤为重要，因为该领域的进展往往依赖于在不同专业能力之间快速切换。研究人员可能需要在某个设施进行制造，在另一个设施进行高级表征，在别处进行专业显微成像，而某项工艺或分析能力可能仅在为数不多的几家机构才能获得。
寻找这些能力，以及了解在何时何地可以获取这些能力，本身就可能成为一个瓶颈。传统上，设施网络依赖静态网页或数据库来描述可用资源。但随着设施的不断发展，这些信息很快就会过时。
在会议上，MIT.nano展示了Hydra，这是一个在NEMC支持下开发的新开源平台，是NEMC技术礼宾服务的关键组成部分，该项目旨在帮助研究人员在设施网络中识别并获取专业能力。Hydra的设计目的是连接多个NEMO系统实例，并直接从各设施已在使用的系统中提取信息，而不需要人工手动更新一个独立的数据库。其结果是基于各设施实际使用中的管理系统所产生的真实数据汇编而成。“Hydra并不会取代任何实验室管理系统，”Osherov解释道。“它的作用是连接、同步，并实时保持所有互联系统中数据的最新状态。”
在这一模式下，NEMO提供单个设施内部的运营信息源，而Hydra则让这些信息在各设施之间变得可被发现。
对研究人员而言，这意味着无需事先知道哪个实验室拥有相关设备，就能找到所需的专业能力。
“我们的重点是让支持研究的分布式基础设施变得更易被发现、更易被使用，”Osherov说。
打造能够演变的基础设施
这一方法体现了一种更为广泛的理念：研究基础设施需要随着研究本身的变化而不断演进。“我们需要打造一个灵活的研究空间和以社区为导向的空间，让人们能够放心地去使用它，然后随着时间推移重新定义它，使其适应下一代研究人员的需求，”Bulovic说。
这种灵活性不仅适用于物理实验室，也适用于运营系统。新仪器和研究方法不断涌现，用户群体不断变化，各设施也会产生新的需求。开源平台既能让各设施自主应对这些变化，又提供了一种共享改进成果的机制。
仅在MIT.nano，NEMO就支持超过1600名活跃研究人员使用200多台设备，每年工具使用时长约为16万小时。对于Fab.nano副主任Jorg Scholvin而言，在如此规模下运营，日常流程的效率以及快速适应和变革的能力显得尤为重要。
“管理工作流程中的一个微小改进，一旦乘以数千名用户和数万次设备交互，其影响将被成倍放大，”他说。
NEMO浪潮
在为期两天的会议中，社区意识以及对共享设施未来的积极展望始终贯穿其中。闭幕讨论展望了数据整合、自动化以及人工智能在实验室运营中将发挥的作用。
“这个社区正在焕发出自己的生命力，”Atlantis Labs首席执行官兼联合创始人Mathieu Rampant说道，他描述了一种设施管理者能够共同分享想法、共同解决问题的模式。“这种模式更具可持续性，”他补充道，谈到作为NEMO-CE管理者，自己需要做的事情反而变少了，因为各设施管理者正彼此交流——作为一个网络共享想法、解决问题：城市大学纽约分校纳米制造设施主任Samantha Roberts将其称为“NEMO浪潮”。“每个人都投入其中、关心其中。改变实验室管理系统需要付出大量努力，但如果我们能继续保持这种势头，就能打造出真正出色且行之有效的成果。”
对Osherov而言，这项工作的目的始终清晰明确。
“归根结底，这一切都是为了推动研究发展。我们越能有效管理设施的运营事务，就越能高效地将我们的仪器、专业知识和能力开放给研究社区使用。”
在微电子领域，创新日益依赖于对专业化、分布式能力的获取，这种可获取性至关重要。借助直接来源于实际使用系统的信息，找到合适设施中合适能力的能力，能够帮助研究人员更快地从构想走向实验，再到实际应用与影响。
