王鋒超,武書興,任 泂,高美嬌,冉新澤,王軍平,粟永萍
(1.陸軍軍醫(yī)大學軍事預防醫(yī)學系防原醫(yī)學教研室/創(chuàng)傷燒傷與復合傷國家重點實驗室復合傷分室; 2.陸軍軍醫(yī)大學軍事預防醫(yī)學系,重慶 400038)
由于我國很多大學科研存在缺位、錯位等現(xiàn)象[1],或者由于一些客觀條件的限制,很多學生在本科階段接受科研訓練偏少,對生物醫(yī)學科學實驗的了解只停留在理論課程學習水平,沒有形成良好的科研實踐習慣,對科研活動缺乏全面的認識。但是現(xiàn)在,由于國家基礎研究投入加大,人才爭奪激烈,很多生物醫(yī)學實驗室的研究需要依賴剛從本科畢業(yè)的在讀研究生或者本科畢業(yè)應聘來源的科研助理來完成。對于他們個人成長為專業(yè)技術人才、管理人才或者青年科學家的職業(yè)發(fā)展來說,在實驗室邁出的第一步也尤為關鍵。因此,如何對他們進行科研素養(yǎng)的培訓,成為眾多生物醫(yī)學實驗室面臨的重要問題。
高校的實驗室是教學科研工作的重要基地,也是科研成果產出的關鍵環(huán)節(jié)[2],實驗室安全是各項工作得以正常進行的基本保證。
1.1實驗室常見安全事故近年來,實驗室安全事故時有發(fā)生,已引起高校和社會的廣泛關注[3]。對于剛進入實驗室的新手來說,如何正確認識實驗室潛在的危險并及時避免事故則顯得尤為重要。實驗室常見的安全事故主要有電氣火災事故、爆炸事故、生物安全事故、危險化學品事故、輻射事故、環(huán)境污染事故、設備損壞事故、設備和技術被盜事故等[4]。
1.2增強實驗室安全意識對于生物醫(yī)學實驗室來說,對毒麻藥品、強烈腐蝕性試劑、病毒、生物標本、實驗動物的安全使用培訓應該在第一時間進行,并由安全員進行相關的考核,合格后才能正式進入課題組進行相關的工作。并在平時通過標識、監(jiān)督和討論等多種方式,增強團隊安全意識,培養(yǎng)正確的操作習慣。學生是我們國家的未來,在本科及研究生學習的重要階段受到嚴格的科研安全教育,獲得高水平的實驗室指導和訓練將會大幅度提升個人素質,有利于社會和環(huán)境的安全[5]。
如何提高醫(yī)學生的動手能力、分析問題與解決問題的能力,是醫(yī)學院校實驗教學的出發(fā)點和落腳點[6]。對于剛進實驗室的研究生和科研助理來說,在實驗室從事科研工作存在一個重要轉變:從先前以知識學習為主的科研實踐到現(xiàn)在以創(chuàng)造知識、成果為主的科研實踐;從先前的低耗性和驗證性的教學實驗到高成本、探索性的項目實驗的轉變。目的的改變必然帶來對操作要求的差異。但是,在讀研究生和新進科研助理同樣處于學習階段,和具有豐富科研實踐經驗的實驗師、博士后等工作人員還有差距,所以在培訓和管理上需要注意其特點和差異。
2.1實驗準備環(huán)節(jié)實驗準備是實驗成功的起點,包括多個環(huán)節(jié),如實驗計劃、方案、材料、流程、物品的準備。由于他們在初期一般不能從整個科研項目上進行把握和設計,計劃和方案往往需要項目負責人制訂或者指導他們完成[7]。準備中最重要的是實驗流程。我們提倡初學者提前學習相關理論,并和指導老師討論;指導教師可按照實驗步驟邊講邊寫,圖文并茂,向實驗者解釋清楚每一步的目的和細節(jié),最終使實驗者自己能做到獨立進行實驗前的推演。實驗完成后,我們會讓實驗者根據實驗流程獨自重復實驗,從而領會實驗的各個環(huán)節(jié)。
2.2實驗確認環(huán)節(jié)實驗實施過程中的確認環(huán)節(jié)十分重要,卻往往被初學者忽視?!按_認”包括了實驗的前、中、后不同階段。生物醫(yī)學實驗往往十分復雜,如果包含多個動物模型,則是準備周期長,涉及的試劑多,標記分組多[8]。如果不能在實驗前確認這些環(huán)節(jié),在實驗中養(yǎng)成對標記、標本甚至是離心機轉速細節(jié)的確認,就會造成實驗操作喪失節(jié)奏感,增加出錯率,甚至導致實驗的完全失敗。實驗后,對于器械、物品的整理也需要確認。例如實驗室一些貴重的低溫冷藏試劑往往被遺忘在室溫過夜,導致很大的浪費。重要和復雜的實驗,最好由熟練掌握相關技術者親自示范教學,并及時和初學者溝通,促使他們能盡快養(yǎng)成良好的實驗習慣。
2.3實驗提高環(huán)節(jié)實驗過程會涉及本實驗室長期以來建立的或者來源于發(fā)表文獻的方法和技術方案,培訓者需要要求初學者盡可能地遵守,但同時應考慮到每個人的實驗操作特點和知識背景。在對初學者進行“標準化”實驗操作要求的時候,需要讓他們意識到每個步驟的目的和意義,以及達到這種目的所需要的質量“標準”;讓初學者對照檢測這些“標準”的落實,而不是單純的去關注實現(xiàn)這些“標準”的步驟。在實現(xiàn)“標準”的同時,一定還要有“提高”的意識,即不能只是機械地照搬,而是在理解和遵從的基礎上不斷熟悉操作,謀求改進和提高。
3.1實驗記錄的重要性實驗記錄是科研工作的最重要組成部分之一,是申報專利、書寫科研論文等活動的重要依據和憑證,同時也是加強科研誠信教育的重要環(huán)節(jié)[9]。操作者從開始進入項目研究前就必須接受相關的培訓。讓學員明白科研講求真實可信,任何結論都應該建立在確鑿的實驗、觀察或調查數據基礎上,不能有絲毫的虛假[10],而實驗記錄就是每個人的研究證據。
3.2實驗記錄方法我們要求實驗記錄清晰而詳細,且標有時間節(jié)點。一般采用紙質實驗記錄本為主,電子文檔為輔的形式進行實驗數據的記錄。生物醫(yī)學實驗還會產生大量的圖像、視頻資料,因此建立相關的命名和儲存規(guī)則很重要,需要提前教會操作者對這些原始資料進行及時和系統(tǒng)的保存[11]。除了要遵循高校和相關單位對實驗記錄做出的一般要求外,指導教師需要對實驗記錄進行定期的檢查和指導,并加強對實驗記錄本的保管。結合國外經驗,有條件的實驗室可以定期對紙質實驗記錄進行掃描保存,對電子數據進行定期拷貝和封存[12]。研究生和科研助理具有比較強的流動性,在他們離開實驗室之前,需要及時進行實驗記錄本和各種電子文檔、實驗數據的確認和交接。
4.1實驗室管理困難生物醫(yī)學實驗室的一大特點就是包括眾多的儀器設備、試劑、耗材等,類多而雜亂,往往導致整理困難[13]。并且這些物品的擺放還需要和實驗平臺以及相關項目相結合。雖然現(xiàn)在逐漸有實驗室試劑、耗材等管理軟件出現(xiàn),但是涉及到具體學校的環(huán)境和要求,往往難以實現(xiàn)高度的電子和信息化管理。
4.2規(guī)范實驗室物品管理我們根據實驗平臺等多方面的要求,利用普通辦公軟件構建信息化平臺,該平臺可以實現(xiàn)實驗室物品信息化管理的需求,方便及時查詢、瀏覽、修改和刪除實驗室物品信息。實驗室的儀器設備和耗材一般儲存在電子表格里。利用電子表格的搜索功能,可以很輕易地找到需要的物品信息。電子和信息化管理需要和物理空間相結合,并落實到人。對初學的操作者,需要及時對試劑的配制、存儲、標識等各個環(huán)節(jié)進行培訓。我們要求學員習慣用電腦做好記錄,并且統(tǒng)一做出包含實驗室試劑配制的一些必要信息的框架,并為每個學員在電子檔案里準備一個個人文件夾。隨著信息技術的不斷發(fā)展和實驗室管理要求的提高,我們也將進一步結合先進的信息技術手段,繼續(xù)提升實驗室的運行過程的規(guī)范性和便利性[14]。
從學習知識到發(fā)現(xiàn)未知,從驗證性的教學實驗到探索性的科研實驗,研究生和科研助理在進入實驗室后需要在較短時間內完成關鍵的轉變,融入實驗室的工作和課題任務中,因此對他們科研素養(yǎng)的早期培育就十分關鍵。這些培養(yǎng)有助于強化實驗室隊伍建設,提高效率,節(jié)省經費,同時能讓他們盡快樹立信心,有利于創(chuàng)造良好的實驗室環(huán)境。我們在培養(yǎng)過程中,還應重視學生和科研助理的主體性,及時調動他們的積極性和主動性,鼓勵他們及時查閱文獻,主動解決問題。實驗教學過程是教與學雙向互動的過程,需要考慮學生的學習需求、技能水平和接受能力[15]。同時,實驗室也需要塑造嚴謹求實、銳意進取、溫馨關愛的文化氛圍,促進他們健康成長。