高校生物化學(xué)科研實驗室安全管理的探索與實踐

曲若冰

蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部 江蘇蘇州 215123

生物化學(xué)科研實驗室是高校培養(yǎng)生物化學(xué)學(xué)科研究型和應(yīng)用型專門人才的基地。實驗室安全管理不僅是高校各項教學(xué)、科研、服務(wù)工作正常開展的前提與保障，也是高校校園建設(shè)的重要內(nèi)容之一。近幾年，隨著高校實驗室的不斷擴建，實驗儀器設(shè)備和試劑耗材種類也隨之增加，更突出了實驗室安全管理的重要性。2019年5月，教育部出臺的《教育部關(guān)于加強高校實驗室安全工作的意見》中指出，教育系統(tǒng)必須要樹立安全發(fā)展理念，要從以往發(fā)生的安全事故中吸取教訓(xùn)，切實增強高校實驗室安全管理能力和水平，保障校園安全穩(wěn)定和師生的生命安全。因此，高校應(yīng)加強科研實驗室的安全管理，使安全工作制度化、具體化、常態(tài)化，確保師生的人身安全及學(xué)校的財產(chǎn)安全。

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高?？蒲袑嶒炇沂菐熒_展高級實驗教學(xué)和科學(xué)探索研究的主要場所，其建設(shè)和管理是高校整體工作中不可或缺的一部分。高?？蒲袑嶒炇遗c以開展基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)和基礎(chǔ)研究為主的基礎(chǔ)實驗室有兩點不同，導(dǎo)致管理科研實驗室的壓力較大。一是科研實驗室的儀器設(shè)備更加精密、復(fù)雜。以我所在的江蘇省先進功能高分子材料設(shè)計及應(yīng)用重點實驗室為例，大型精密儀器有27臺，如共聚焦激光掃描顯微鏡、高分辨率透射電鏡、超導(dǎo)核磁共振譜儀、X-射線多晶衍射儀、廣角靜態(tài)動態(tài)同步激光光散射儀、常溫高效色譜儀、原子力顯微鏡、冷場發(fā)射掃描電鏡以及超高速冷凍離心機等，這些儀器要求使用人員具備一定的相關(guān)知識，并按照其嚴格的規(guī)程進行操作，如果操作不當(dāng)或者沒有按照標(biāo)準(zhǔn)要求將特殊儀器設(shè)備放置在指定的特殊環(huán)境中，儀器設(shè)備容易發(fā)生故障，可能會出現(xiàn)泄漏、短路等安全隱患。二是科研實驗室中所開展的科學(xué)探索活動更加接近真實的科學(xué)研究，其方案更復(fù)雜，周期更長，在生物化學(xué)科研實驗室中意味著所涉及的實驗試劑種類繁多，易燃易爆、有毒有害等試劑出現(xiàn)的概率遠高于一般的基礎(chǔ)實驗室，而且還有可能涉及放射性物質(zhì)、實驗動物等，這就導(dǎo)致出現(xiàn)試劑使用、儲存以及廢棄物處理不當(dāng)問題的概率大大增加，比如沒有將試劑按照其性質(zhì)分類存放，缺少藥品使用細化制度，廢棄物沒有按照要求進行專業(yè)處理、隨意丟棄等。

隨著高校擴招，使用科研實驗室的本科生、研究生人數(shù)攀升，人員流動性增大，導(dǎo)致科研實驗室的安全壓力隨之增大。與此同時，一些高校缺乏對師生進行必要的實驗安全教育以及遇險應(yīng)急處理的培訓(xùn)，很多科研人員缺乏基本的安全知識，安全意識淡薄。例如，部分學(xué)生沒有良好的防護意識、不具備應(yīng)急處理安全隱患的能力，做化學(xué)實驗不穿實驗服、不戴護目鏡，不清楚實驗室附近的滅火器等消防器具的位置，也不知道如何使用這些器具。

另外，由于近些年高校各類學(xué)科飛速發(fā)展，很多高校的科研實驗室面積不能滿足實際使用的需求。此外，有些實驗室建設(shè)年代久遠，基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)難以達到現(xiàn)代實驗室的要求。在這類實驗室內(nèi)時常出現(xiàn)空間利用不合理、用電超負荷、各種線路凌亂等現(xiàn)象，還普遍存在通風(fēng)系統(tǒng)效果不良導(dǎo)致實驗環(huán)境造成危害等問題。

2 高校生物化學(xué)科研實驗室安全管理策略

2.1 加強安全教育培訓(xùn)，提高實驗室準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)

開展系統(tǒng)而全面的安全培訓(xùn)是保障實驗室安全管理工作的前提和基礎(chǔ)。教師和學(xué)生必須接受系統(tǒng)的、專門的安全教育培訓(xùn)，通過考試后才能獲得進入實驗室的資格。高校應(yīng)定期以線上和線下相結(jié)合的方式組織開展各種專題培訓(xùn)。例如開展消防專題安全培訓(xùn)，使師生對實驗室附近的消防滅火器材的位置、滅火性能、滅火方法有足夠的了解，并且通過加強應(yīng)急演習(xí)、訓(xùn)練，使師生獲得火災(zāi)發(fā)生后的應(yīng)急逃生技能、滅火器等器具的實際操作技能、進行安全防護和緊急救護等能力。再例如開展科研實驗室中產(chǎn)生廢氣、廢棄物、廢液如何處理相關(guān)的專題安全培訓(xùn)，使科研人員學(xué)會如何正確處理“三廢”。另外，高校還需在實踐中對科研實驗室的師生予以直觀、具體的指導(dǎo)，將理論與實踐相結(jié)合，切實增強科研人員的安全意識。

在科研實驗室中，教師在指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)研究時，必須進行嚴格的安全教育和給予正確的實驗指導(dǎo)，以確保學(xué)生已掌握正確的實驗操作規(guī)范。同時，教師應(yīng)加強對學(xué)生平時的安全教育和監(jiān)督。在開展科研工作前，必須對所開展研究的安全性，對儀器設(shè)備的使用方法和注意事項，對所購買、領(lǐng)用的各類試劑的危險性及發(fā)生問題后應(yīng)該采取的救護措施，對科研工作中可能產(chǎn)生的廢氣、廢棄物和廢液等的處理方式有充分的了解，并制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

2.2 健全實驗室安全管理體系，構(gòu)建安全管理網(wǎng)格

針對實驗室管理，目前我國高校普遍實行的管理體系是以高校實驗室管理部門、學(xué)院實驗室安全管理辦公室以及課題組負責(zé)人分別作為網(wǎng)格管理的第一、二、三層級形成三級管理網(wǎng)格。每個實驗室都應(yīng)當(dāng)設(shè)置一名學(xué)生以安全員的身份作為網(wǎng)格管理的第四層級，負責(zé)本實驗室的安全工作，及時發(fā)現(xiàn)并糾正實驗室中的違規(guī)行為、違章行為和冒險操作行為，并堅持每日對實驗室的安全情況進行自查。如此形成部門——學(xué)院——課題組——實驗室的四級網(wǎng)格管理模式，高?？蒲袑嶒炇业墓芾砉ぷ骺梢缘玫礁行У穆鋵?，能夠更高效地解決實驗室存在的具體問題。

2.3 完善實驗室硬件及基礎(chǔ)設(shè)施，提升智能化管理水平

完善實驗室硬件及安全設(shè)施是確保安全的物質(zhì)基礎(chǔ)。首先，高校應(yīng)當(dāng)設(shè)立專項基金用于加強和完善實驗室的安全設(shè)施建設(shè)。同時基于科研實驗室的專業(yè)需求，對實驗室進行改造升級，每個實驗室都應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)配備消防設(shè)施、衛(wèi)生醫(yī)療應(yīng)急設(shè)施、通風(fēng)和安防設(shè)施，如配備醫(yī)藥急救箱、安裝緊急沖淋洗眼裝置等。其次，高校還應(yīng)加強科研實驗室標(biāo)示警示管理，對劇毒、高溫、高壓、放射性及其他危險物設(shè)置安全警示標(biāo)志，防范安全事故。最后，還應(yīng)加強對科研實驗室的日常維護，對儀器設(shè)備，尤其是涉及超低溫、高溫、高壓的危險設(shè)備(生物化學(xué)科研實驗室中常見的如液氮罐、滅菌鍋和鋼瓶等)，要定時檢查儀器的狀態(tài)，定期對儀器進行檢修和校正，確保儀器設(shè)備的安全使用，并及時在該儀器的專用記錄本上記錄維護、檢修信息。

為提高實驗室管理效率，節(jié)約人力成本，可將最新技術(shù)進展及管理模式融入實驗室日常工作中。第一，將云技術(shù)應(yīng)用到實驗室管理系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同辦公，科研實驗室網(wǎng)絡(luò)管理的各層級之間就可以及時溝通、處理問題。第二，在實驗室內(nèi)安裝紅外、煙感、溫度濕度等感應(yīng)器及無線通信裝置，對實驗室的人員、煙霧、濕度溫度進行動態(tài)監(jiān)控，一旦感應(yīng)器監(jiān)測到數(shù)據(jù)異常，應(yīng)及時通過無線通信裝置將信號傳遞給主機，再由主機發(fā)布安全警示，實驗室安全員就可以及時做出反應(yīng)。第三，構(gòu)建指紋或人臉識別數(shù)據(jù)庫，并利用二維碼技術(shù)為實驗室儀器設(shè)備及試劑賦碼，對試劑(尤其是易燃、易爆和危險品等)的取用和儀器的預(yù)約、使用等情況進行精準(zhǔn)地動態(tài)監(jiān)管。第四，利用VR技術(shù)開展實驗室安全培訓(xùn)，VR技術(shù)可以模擬現(xiàn)實場景，提高科研人員的應(yīng)急反應(yīng)能力。

2.4 制定特殊實驗室管理細則，實現(xiàn)精細化管理

細胞實驗室和動物實驗室是高校中比較常見的生物化學(xué)科研實驗室，因為涉及細胞和動物，就關(guān)乎生物安全問題。細胞系和實驗動物可能對實驗人員存在潛在的生物安全危險，因此細胞實驗室和動物實驗室比普通實驗室的管理要更加嚴格、復(fù)雜。

2.4.1 細胞實驗室的管理

細胞實驗室是進行細胞培養(yǎng)以及細胞相關(guān)研究活動的主要場所，細胞實驗室一般是由更衣室、緩沖間和操作間三部分構(gòu)成。更衣室在細胞實驗室的最外側(cè)，供更換潔凈實驗服、穿戴鞋套、手套、帽子以及口罩。緩沖間位于更衣室與操作間之間，用于進行準(zhǔn)備工作，以保證操作間的無菌環(huán)境，同時可以放置顯微鏡等一些必需的小型儀器。操作間專用于進行細胞培養(yǎng)以及無菌操作，墻壁應(yīng)光滑無死角，頂部不宜過高，以保證紫外燈的滅菌效果。所有進入操作室的物品應(yīng)經(jīng)消毒殺菌后由傳遞窗傳入。

由于從事細胞培養(yǎng)的相關(guān)活動要求在無菌環(huán)境中進行操作，因此細胞實驗室的管理也就有別于普通實驗室。細胞實驗室的管理有以下幾點要求：

(1)細胞實驗室采取考核準(zhǔn)入制度，進入細胞實驗室開展實驗之前，師生應(yīng)接受相關(guān)的技術(shù)和安全培訓(xùn)，經(jīng)細胞實驗室負責(zé)人考核合格后方能有一個月的權(quán)限進入細胞實驗室開展工作。在此實習(xí)期，如果遵守相關(guān)規(guī)章制度、服從負責(zé)人安排、未發(fā)生安全問題、認真履行職責(zé)，則可獲得長期出入細胞實驗室資格，如實習(xí)期未達標(biāo)，則需重新培訓(xùn)。

(2)使用前必須在線上預(yù)約所使用的時間段、預(yù)約人數(shù)等，操作室內(nèi)最大容量為4人。

(3)進入細胞實驗室必須在更衣室穿上潔凈實驗服，穿戴好口罩、鞋套、發(fā)帽和手套。在操作室操作完畢后，所有臺面必須清潔干凈，并把實驗垃圾自行帶走規(guī)范處理。離開細胞實驗室之前，脫下實驗服、口罩、發(fā)帽、手套和鞋套。每天最后離開細胞實驗室的實驗人員負責(zé)打開紫外線燈殺菌。

(4)往培養(yǎng)箱中放置細胞前必須用濃度為75%酒精棉擦拭培養(yǎng)皿或者培養(yǎng)瓶表面，將其放置在分配區(qū)域。培養(yǎng)箱底部托盤水位必須保持在托盤體積的1/2～2/3。

(5)細胞實驗室內(nèi)的培養(yǎng)箱和冰箱內(nèi)放置的物品必須標(biāo)明姓名、日期，過期物品由值日生定期清理。

2.4.2 動物實驗室的管理

所謂實驗動物，是指經(jīng)人工飼養(yǎng)培育，遺傳背景明確或者來源清楚，對其質(zhì)量實行控制，用于科學(xué)研究、教學(xué)、醫(yī)藥、生產(chǎn)和檢定以及其他科學(xué)實驗的。動物實驗室是以實驗動物為研究對象開展科學(xué)研究的場所，不同于普通實驗室，標(biāo)準(zhǔn)化動物實驗室結(jié)構(gòu)布局具有一定的特殊性，其建設(shè)既要符合各級部門的相關(guān)規(guī)定，又應(yīng)滿足進行動物實驗的日常功能需求。動物實驗室基本的結(jié)構(gòu)應(yīng)包含更衣室、風(fēng)淋室、清潔走廊、準(zhǔn)備間、操作間、污染走廊、洗滌消毒室，避免實驗室區(qū)域內(nèi)各種潛在的危害因素對實驗人員造成傷害，有效降低對周圍環(huán)境的污染風(fēng)險。

為了保證實驗動物的質(zhì)量，確保實驗研究和檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠以及安全評價符合標(biāo)準(zhǔn)，同時為了防止人畜共患病的發(fā)生及蔓延，動物實驗室的管理有以下幾點要求：

(1)所購買的實驗動物必須選擇有資質(zhì)的實驗動物生產(chǎn)單位，在動物進入動物實驗室之前先經(jīng)過申請，申請書應(yīng)注明動物的種類、性別、周齡、數(shù)量、使用期限、實驗內(nèi)容以及提供相應(yīng)的倫理審查報告，實驗動物進入動物實驗室的同時，還應(yīng)提供《實驗動物生產(chǎn)許可證》復(fù)印件和《實驗動物質(zhì)量合格證》原件以做備案，否則不予準(zhǔn)入。

(2)凡申請進入動物實驗室進行動物實驗操作的師生，必須先通過所在省份相關(guān)部門統(tǒng)一組織的實驗動物上崗證考試，并獲得相應(yīng)證書，然后再參加動物實驗室的現(xiàn)場培訓(xùn)，考核合格后，獲得進行動物實驗室從事動物實驗操作的權(quán)限。

(3)實驗人員應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)流程進出動物實驗室：在動物實驗室入口刷卡進入設(shè)施→進入一更室，將外套掛到指定區(qū)域，酒精噴灑消毒雙手→進入二更室，完整穿戴好隔離服、口罩、護目鏡、手套→進入風(fēng)淋室風(fēng)淋→進入動物房后在指定地點穿拖鞋，進入內(nèi)準(zhǔn)備間取用所需物品、并配置消毒液待用→進入動物操作間進行實驗→實驗結(jié)束后，實驗人員須擦拭實驗操作臺，清掃地面、拖地，噴灑消毒液后方可離開操作間→人員經(jīng)污染緩沖間出屏障設(shè)施，將隔離服、護目鏡、手套、口罩、發(fā)帽脫下后放置到指定地點→回到簽字間取回個人物品，在簽字間記錄，將拖鞋放置到指定地點。

(4)實驗人員實驗過程中需要的必需物品、器具必須經(jīng)過消毒滅菌處理后，由傳遞窗進入動物實驗室，做完實驗后的物品、樣本、籠盒、墊料、垃圾和動物尸體應(yīng)放置于污染緩沖間，由實驗人員帶走并進行規(guī)范處理。

(5)如動物發(fā)生不明原因的死亡，應(yīng)立即通知獸醫(yī)，查明原因，及時妥善處理動物尸體。根據(jù)檢查結(jié)果，按相關(guān)規(guī)定對其余動物做出處理意見。

(6)在動物實驗室內(nèi)，實驗人員進出時不能同時開啟兩扇門，并且應(yīng)當(dāng)隨手關(guān)門；不能逆向進入二更室和風(fēng)淋室；人一旦進入污物走廊后，不得返回潔凈區(qū)域。

結(jié)語

高?？蒲袑嶒炇沂沁M行科學(xué)探索研究工作的重要基地，保障科研實驗室安全是一項極其重要的任務(wù)。最近幾年，高?？蒲袑嶒炇抑邪踩[患時有發(fā)生，高校實驗室安全問題備受社會的廣泛關(guān)注，政府相關(guān)管理部門和高校安全管理負責(zé)部門大力加強了對實驗室的監(jiān)管力度，對高校實驗室安全管理提出了更嚴格的要求。高校承擔(dān)著為國家培養(yǎng)創(chuàng)新科研的人才的任務(wù)，必須高度重視科研實驗室的安全問題，面對困難和挑戰(zhàn)，以人為本、遵循科學(xué)發(fā)展是日常管理的原則，只有落實好高校實驗室的安全工作，科研才能得以有序進行。