研究生實(shí)驗(yàn)安全事故的影響因素分析

郭 嬌

(華東師范大學(xué) 高等教育研究所, 上海 200062)

實(shí)驗(yàn)室可以比擬為現(xiàn)代化大學(xué)的心臟[1]。實(shí)驗(yàn)室安全直接影響到學(xué)校教學(xué)與科研工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和師生員工的生命和財(cái)產(chǎn)安全[2]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生,2006—2017年共發(fā)生14起高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室爆炸事故[3]。為提高實(shí)驗(yàn)室安全管理水平,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全的狀況進(jìn)行全面調(diào)查和分析,理清引發(fā)這些安全事故的“導(dǎo)火索”,通過強(qiáng)化安全意識(shí)與落實(shí)安全教育,切實(shí)貫徹落實(shí)教育部在《加強(qiáng)高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全工作的通知》中所提出的“堅(jiān)持以人為本、安全第一、預(yù)防為主、綜合治理的方針,切實(shí)增強(qiáng)紅線意識(shí)和底線思維”[4]。

對(duì)2001—2013年100起實(shí)驗(yàn)室安全事故的分析表明：造成事故的人為原因包括違反操作規(guī)程,操作不當(dāng)、操作不慎或使用不當(dāng),這類事故占事故總數(shù)的一半[5]。另一項(xiàng)基于2010—2015年國(guó)內(nèi)外高校95起實(shí)驗(yàn)室事故的分析得出相似結(jié)論,即：發(fā)生實(shí)驗(yàn)室安全事件的主要原因是實(shí)驗(yàn)人員違反實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程或?qū)嶒?yàn)操作不慎,這類事故占事故總數(shù)的52%[6]。以上數(shù)據(jù)表明：杜絕違規(guī)或不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作,是防止發(fā)生實(shí)驗(yàn)室安全事故的關(guān)鍵所在。

本研究通過抽樣調(diào)查采集了違規(guī)操作發(fā)生頻率等與實(shí)驗(yàn)安全相關(guān)的數(shù)據(jù),調(diào)查對(duì)象為理工科研究生。從學(xué)科特點(diǎn)來(lái)看,理工科研究生涉及實(shí)驗(yàn)操作較多；從人才培養(yǎng)來(lái)看,實(shí)驗(yàn)安全教育是培養(yǎng)理工科研究生過程中不可缺少的環(huán)節(jié)[7-9]。本研究的調(diào)查對(duì)象覆蓋多所高校的多個(gè)理工類學(xué)科,尤其是化學(xué)、生物等注重實(shí)驗(yàn)的學(xué)科領(lǐng)域,以使樣本更具代表性和可信度。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源和樣本分布

本次調(diào)查對(duì)象為理工科在校研究生,采用紙質(zhì)問卷線下填寫方式收集數(shù)據(jù),共收回有效問卷2826份。

樣本覆蓋全國(guó)34所高校,平均每所高?；厥諉柧?3份。從樣本大小來(lái)看,僅有2所高校的有效問卷數(shù)在30份以下；有效問卷100份以上的高校共有9所；其余23所的有效問卷數(shù)為30～100份。從高校分類來(lái)看,既有綜合型大學(xué),也有理工、農(nóng)林、師范等類型的高校；在地域分布上兼顧東、中、西部。

在有效問卷中,個(gè)人變量的樣本分布有以下特點(diǎn)：

(1) 以性別分,有效問卷中男生占61.2%,符合理工科男生多、女生少的性別分布特征；

(2) 以年級(jí)分,有效問卷中碩士研究生占75.8%,尤其是作為一年級(jí)碩士生占比達(dá)42.1%,這個(gè)群體正是實(shí)驗(yàn)安全教育的重點(diǎn)對(duì)象；

(3) 以學(xué)科分,理科占36.9%,工科占63.1%；占比前5位的主要學(xué)科依次是化學(xué)(13.6%)、物理(9.7%)、材料(6.6%)、生物(5.4%)和環(huán)境(3.3%)。實(shí)驗(yàn)科學(xué)的重要性在上述學(xué)科更為凸顯,因此在抽樣時(shí)對(duì)其略有傾斜。

1.2 研究變量

從因變量來(lái)看,調(diào)查問卷里有2道問題與安全事故相關(guān)。

第一道問題是：在您學(xué)校是否發(fā)生過實(shí)驗(yàn)安全事故?選項(xiàng)包括：(1)發(fā)生過嚴(yán)重的安全事故；(2)發(fā)生過輕微的安全事故；(3)沒有發(fā)生過事故。

第二道問題是：如果發(fā)生過安全事故,是否有人受傷?選項(xiàng)包括：(1)有明顯受傷；(2)有潛在的慢性傷害(如輻射、感染等)；(3)沒有。

考慮到回答問卷的主觀性,避免因發(fā)生在自身或所在實(shí)驗(yàn)室的安全事故漏報(bào)或瞞報(bào),將答卷的范圍放寬到全校,并在回歸分析里通過控制34所高校的固定學(xué)校效應(yīng)(fixed effect)來(lái)剔除難以觀測(cè)到的校際差異。如果通過調(diào)查能夠獲取各校對(duì)研究生所在實(shí)驗(yàn)室的安全事故記錄,則可突破數(shù)據(jù)的局限性。

根據(jù)第一道問題得出2個(gè)虛擬變量：Accident1取值為1表示發(fā)生過安全事故,為0則沒有發(fā)生過；Accident2取值為1表示事故后果嚴(yán)重,為0則沒有發(fā)生過或后果輕微。根據(jù)第二道問題得出反映事故嚴(yán)重程度的另一個(gè)虛擬變量,Accident3取值為1表示有人受傷,為0則無(wú)人受傷。數(shù)據(jù)表明,樣本里33.8%研究生報(bào)告所在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室發(fā)生過安全事故；6.9%發(fā)生過嚴(yán)重安全事故；25.9%有人明顯受傷或受到潛在的慢性傷害。因?yàn)楦餍４笮〔町?此統(tǒng)計(jì)尚不能反映學(xué)校層面的分布,不能完全反映發(fā)生安全事故的學(xué)校在34所學(xué)校中的占比。

從自變量來(lái)看,除了性別、年級(jí)、學(xué)科、學(xué)校等常見控制變量外,回歸模型重點(diǎn)檢驗(yàn)的問題變量包括安全意識(shí)、安全教育、違規(guī)操作以及加班習(xí)慣等4個(gè)維度。

“安全意識(shí)”基于筆者自制的心理量表得出。變量PerceivedRisk取值范圍為1～20,為科研安全意識(shí)心理量表的4個(gè)問題得分之和(見表1),反映研究生對(duì)科研風(fēng)險(xiǎn)的感知程度。樣本里PerceivedRisk的最小值為4,最大值為20,均值為9.47,標(biāo)準(zhǔn)差為2.87。

表1 理工研究生對(duì)科研安全意識(shí)心理量表的自我報(bào)告結(jié)果 %

安全教育主要根據(jù)“您在實(shí)驗(yàn)操作之前是否接受過安全培訓(xùn)”這一問題產(chǎn)生虛擬變量Train：Train取值為1表示接受過培訓(xùn),為0則未受過培訓(xùn)。樣本里未受過培訓(xùn)就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的研究生占11.6%。

違規(guī)操作來(lái)自“您所在實(shí)驗(yàn)室里出現(xiàn)違反安全規(guī)范與程序的頻率”這道問題。變量Violation取值分別為“從不”“偶爾”“經(jīng)?！薄翱偸恰?。樣本里2.8%的研究生所在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)?；蚩偸浅霈F(xiàn)違規(guī)操作。

加班習(xí)慣分為通宵加班(Overnight)與節(jié)假日加班(Holiday)2個(gè)變量,對(duì)應(yīng)問卷里的問題為“您通宵工作的頻率”與“節(jié)假日在實(shí)驗(yàn)室工作的頻率”。2個(gè)變量的取值范圍也是“從不”“偶爾”“經(jīng)?！薄翱偸恰?。從樣本分布來(lái)看,2.5%的研究生總是通宵工作,13.6%的研究生的節(jié)假日要在實(shí)驗(yàn)室工作。

1.3 分析方法

對(duì)數(shù)據(jù)缺失值、異常值等預(yù)處理之后,采用R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。分析方法以描述統(tǒng)計(jì)為主,從在校研究生的角度來(lái)了解與實(shí)驗(yàn)安全相關(guān)的情況,并通過Logit回歸分析找出與實(shí)驗(yàn)安全相關(guān)的個(gè)人背景、科研環(huán)境兩方面的因素。具體檢驗(yàn)以下假設(shè)：

(1) 研究生所處實(shí)驗(yàn)室違規(guī)或不當(dāng)操作的頻率與安全事故的發(fā)生是否顯著相關(guān)；

(2) 研究生對(duì)科研風(fēng)險(xiǎn)的感知程度與安全事故的發(fā)生是否顯著相關(guān)；

(3) 研究生在實(shí)驗(yàn)操作前接受的安全培訓(xùn)與安全事故的發(fā)生是否顯著相關(guān)；

(4) 研究生通宵工作或節(jié)假日加班的頻率與安全事故的發(fā)生是否顯著相關(guān)。

2 研究結(jié)果

2.1 日?？蒲谢顒?dòng)

根據(jù)已有文獻(xiàn),在問卷設(shè)計(jì)中,將研究生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、通宵工作、節(jié)假日加班等科研行為習(xí)慣作為考察實(shí)驗(yàn)安全事故與科研行為相關(guān)性的重點(diǎn)。采集的數(shù)據(jù)表明：56.0%理工科研究生通常獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn),44.0%則是與他人合作完成實(shí)驗(yàn)。研究生加班工作情況見表2。對(duì)加班之前安全報(bào)備情況的統(tǒng)計(jì)表明,只有45.4%的研究生會(huì)在通宵或節(jié)假日做實(shí)驗(yàn)之前告知導(dǎo)師或有關(guān)人員。

表2 研究生加班工作的比率分布 %

2.2 實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)

實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)是在實(shí)驗(yàn)人員頭腦中建立起來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作必須安全的觀念。本調(diào)查設(shè)計(jì)了4道關(guān)于科研風(fēng)險(xiǎn)感知的量表,采用“很不符合”“不符合”“一般”“符合”“很符合”的統(tǒng)計(jì)方式。表1的數(shù)據(jù)表明,樣本里23.0%的理工研究生認(rèn)同(即符合或很符合其真實(shí)想法)“我從事的研究,決定了它必定存在不可預(yù)知的安全風(fēng)險(xiǎn)”,反映了研究生對(duì)科研風(fēng)險(xiǎn)的警覺性。17.1%認(rèn)同“為了研究取得突破性進(jìn)展,我愿意承擔(dān)帶有風(fēng)險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)”,反映了這部分研究生不僅意識(shí)到科研風(fēng)險(xiǎn)且敢于擔(dān)當(dāng)。8.3%的理工研究生認(rèn)同“安全風(fēng)險(xiǎn)越大,越可能有創(chuàng)新性成果”,說(shuō)明他們?cè)谛睦砩习芽蒲酗L(fēng)險(xiǎn)與成果創(chuàng)新關(guān)聯(lián)起來(lái)。此外還有11.0%的理工研究生認(rèn)同“考慮到安全問題,如果可以重新選擇,我不會(huì)選現(xiàn)在的專業(yè)”,可見這一群體對(duì)科研風(fēng)險(xiǎn)更為敏感,甚至影響對(duì)其專業(yè)的認(rèn)同感。

2.3 實(shí)驗(yàn)安全教育

本研究對(duì)實(shí)驗(yàn)安全教育的調(diào)查以安全培訓(xùn)的組織與實(shí)施為主。從培訓(xùn)覆蓋面來(lái)看,樣本里88.4%的理工研究生在實(shí)驗(yàn)操作前接受過培訓(xùn),但還有11.6%未接受過培訓(xùn)就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,屬于科研安全教育未覆蓋的“死角”。從培訓(xùn)實(shí)施的年級(jí)來(lái)看,69.9%在碩士一年級(jí),13.0%在碩士二年級(jí),5.6%在碩士三年級(jí),還有10.1%在博士一年級(jí),由此可見,碩士一年級(jí)是科研安全培訓(xùn)的關(guān)鍵期?？紤]到樣本里的博士研究生占比較少,對(duì)博士一年級(jí)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)安全培訓(xùn)的實(shí)際占比應(yīng)更高一些。從培訓(xùn)教師來(lái)看,以實(shí)驗(yàn)室安全負(fù)責(zé)人與導(dǎo)師為主,各占36.2%與32.2%；同伴教育(peer learning)也發(fā)揮了作用,高年級(jí)學(xué)生在對(duì)低年級(jí)學(xué)生的培訓(xùn)中占19.5%；由校級(jí)層面的安全管理人員進(jìn)行的培訓(xùn)僅10.9%。

2.4 實(shí)驗(yàn)安全事故的影響因素分析

通過建立回歸模型,分析出對(duì)科研安全事故具有顯著相關(guān)性的個(gè)人變量與環(huán)境變量。

從表3的Logit回歸結(jié)果來(lái)看,違規(guī)操作對(duì)事故發(fā)生的影響效應(yīng)值最大,且對(duì)引發(fā)嚴(yán)重安全事故與造成傷亡的事故都顯著,是引發(fā)安全事故的主要原因。這與已有文獻(xiàn)的基本結(jié)論一致。

從加班工作來(lái)看,在節(jié)假日加班對(duì)事故發(fā)生以及嚴(yán)重后果也有顯著影響,這與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)缺少教師指導(dǎo)及監(jiān)管有關(guān)；通宵工作與安全事故的關(guān)聯(lián)則不顯著,或許與樣本里總是通宵工作的研究生占比較少(僅2.5%)有關(guān),尚需對(duì)此做進(jìn)一步研究。

從安全意識(shí)來(lái)看,風(fēng)險(xiǎn)感知對(duì)安全事故的發(fā)生(包括嚴(yán)重事故以及造成傷亡的事故)影響顯著,但效應(yīng)值小于違規(guī)操作。

從安全培訓(xùn)來(lái)看,這種培訓(xùn)與安全事故的發(fā)生關(guān)聯(lián)不顯著,但與造成傷亡的、嚴(yán)重的安全事故有顯著負(fù)相關(guān)。這與安全培訓(xùn)的內(nèi)容注重防范爆炸、中毒、火災(zāi)等后果嚴(yán)重且易造成人身傷亡事故的防范和應(yīng)急反應(yīng)有關(guān)。

從其他控制變量來(lái)看,性別和年級(jí)均不顯著。

表3 引發(fā)安全事故的個(gè)人及環(huán)境因素Logit回歸結(jié)果

表3(續(xù))

注：*表示p<0.05；**表示p<0.01；***表示p<0.001；括號(hào)中為標(biāo)準(zhǔn)誤差。

3 行動(dòng)建議

3.1 幫助研究生建立理性的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)

Logit回歸結(jié)果表明：研究生對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)的感知與安全事故的發(fā)生概率顯著正相關(guān),因此,既要呵護(hù)研究生在科研過程中承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的勇氣與勇于創(chuàng)新的激情,也要引導(dǎo)其識(shí)別和重視科研壞境中漏電、中毒、火災(zāi)、輻射等潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。抽樣調(diào)查樣本中還有11.0%的研究生對(duì)科研風(fēng)險(xiǎn)過于敏感,甚至動(dòng)搖了對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感。對(duì)這部分學(xué)生則要通過科研安全培訓(xùn)及日常指導(dǎo),增強(qiáng)其對(duì)實(shí)驗(yàn)安全與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的信心。

3.2 加強(qiáng)安全隱患排查,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室存在的危險(xiǎn)化學(xué)藥品取用和保管不當(dāng)、配電設(shè)施不合理等諸多隱患[10-11]須加強(qiáng)安全隱患的辨識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),并且應(yīng)成為高校實(shí)驗(yàn)室安全管理的一種模式[12]。在各種防控工作中,日常實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性不容忽視。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的違規(guī)或不當(dāng)操作是實(shí)驗(yàn)室安全事故的主要原因,這是人們對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全事故的深刻總結(jié)。因此,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全隱患的排查、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)安全的重要保障。

3.3 加強(qiáng)碩士一年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全培訓(xùn)

本次調(diào)查的數(shù)據(jù)表明,碩士一年級(jí)是實(shí)驗(yàn)安全培訓(xùn)的關(guān)鍵期。安全負(fù)責(zé)人和碩士生導(dǎo)師應(yīng)重視安全教育培訓(xùn)工作。樣本里11.6%未接受培訓(xùn)就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的研究生是科研安全教育的“死角”,應(yīng)確保安全培訓(xùn)將其覆蓋。無(wú)論是美國(guó)麻省理工學(xué)院[13]、新加坡國(guó)立大學(xué)與南洋理工大學(xué)[14],還是我國(guó)香港科技大學(xué)[15],對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全準(zhǔn)入制度都執(zhí)行多年且十分嚴(yán)格,其做法很值得借鑒。

3.4 建立研究生加班實(shí)驗(yàn)的報(bào)備制度

物理學(xué)家吳健雄曾說(shuō)：看一個(gè)大學(xué)是不是個(gè)研究型的，只要看星期六、星期天實(shí)驗(yàn)室里有沒有燈光[1]。這種學(xué)術(shù)氣氛難能可貴,但不可掉以輕心的是通宵以及節(jié)假日的實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)管?；诒菊{(diào)查數(shù)據(jù)的回歸結(jié)果表明：在節(jié)假日加班與安全事故之間存在顯著相關(guān)。因此通宵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或節(jié)假日到實(shí)驗(yàn)室工作的研究生需向安全負(fù)責(zé)人或?qū)焾?bào)備,避免獨(dú)自操作或過度疲勞引發(fā)安全事故。