大數(shù)據(jù)背景下高校實驗動物中心智慧化管理與實踐

金 鑫，崔起超，金哲勇，李貴男，樸虎森

（1.延邊大學實驗動物中心 延吉，吉林 133002；2.延邊大學國有資產(chǎn)管理處 延吉，吉林 133002）

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，實驗動物科學已發(fā)展成為一門獨立的、綜合性較強的應用學科[1]。實驗動物既是生命科學研究的基礎和條件，也是衡量一個國家、一個地區(qū)、一個大學生命科學研究水平高低的標志之一，高校實驗動物中心作為高校的一項基本建設，不可或缺，是高校開展教學、科研、對外公共服務平臺，是高?？萍脊ぷ髡唛_展科學研究的必要條件[2]。

目前，我國實驗動物行業(yè)發(fā)展與管理正快速進步。現(xiàn)代分子生物學、基因組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學、基因修飾技術、生物凈化技術等先進技術的應用，以及多學科研究成果在實驗動物領域的不斷滲入，極大地推動了我國實驗動物行業(yè)與管理水平的快速發(fā)展，在短時間內(nèi)取得了令國際同行贊嘆的發(fā)展速度和公認的成就，其中一些重要研究方向已與國際接軌，有些研究領域已與發(fā)達國家和地區(qū)處于相同水平。因此，不少綜合性高校、農(nóng)學及醫(yī)學類院校已經(jīng)意識到實驗動物中心建設對于學科發(fā)展與科學研究的重要性與迫切性，在不斷學習國際先進理念、提高管理要求和標準的同時，陸續(xù)籌建符合高校發(fā)展趨勢、具有一定規(guī)模的實驗動物設施，對高校的教學及科研工作提供重要支撐[3-5]。該研究通過分析國內(nèi)高校實驗動物中心運行和管理模式的基礎上，結合延邊大學實驗動物中心智能化管理系統(tǒng)的使用實際，通過實現(xiàn)人員管理、實驗動物倫理審核、實驗項目預約及管理、籠位管理等在線管理，打破傳統(tǒng)模式，提升高校實驗動物中心的工作效率，促進了實驗動物中心管理和科研服務水平的提高，為實驗動物工作的同行們提供參考。

1 高校實驗動物工作現(xiàn)狀及存在的基本問題

實驗動物因飼養(yǎng)于屏障設施內(nèi)，其環(huán)境特殊及要求嚴格,相關實驗室管理工作不僅涉及實驗動物中心服務質(zhì)量和生物安全,更是直接影響到實驗結果的可靠性[6-7]。但鑒于高校管理體制和運行機制不同于企業(yè)，高校實驗動物中心發(fā)展和管理中存在的問題也日益凸顯。問題主要體現(xiàn)在：

發(fā)展資源不足，高校實驗動物中心的設施如空調(diào)機組等在使用期間需要不斷維護，尤其是SPF 級飼養(yǎng)環(huán)境條件嚴格，設備購買和維護費用高，需要大量的資金投入，在經(jīng)費有限的條件下，硬件投入不能隨著科研水平飛速進步而同步發(fā)展，形成了掣肘高校科研創(chuàng)新發(fā)展的瓶頸[8]。

人員配比不足和管理模式陳舊，因大部分高校實驗動物中心功能復雜，涉及動物生產(chǎn)、動物實驗、教學科研及管理等業(yè)務，在高校人力資源匱乏的條件下，人員流動性大，且專業(yè)技術水平差異較大，同時，以傳統(tǒng)模式中的人工記錄、統(tǒng)計及分類保存資料開展工作，導致實驗動物中心工作效率低而且易出現(xiàn)人為錯誤或偏差，管理過程對特定人員的依賴性很強，嚴重影響實驗動物管理工作的連續(xù)性和高效性[9]。

大部分高校實驗動物中心作為教輔機構，其宗旨是為教學和科研提供優(yōu)質(zhì)的服務，隨著交叉學科的緊密結合和快速發(fā)展，使用人群復雜，有學生、教師、附屬醫(yī)院的醫(yī)生以及合作單位人員等，其中包括越來越多非生物醫(yī)學專業(yè)背景的人員，其科研內(nèi)容、能力水平不盡相同，直接影響實驗動物設施的微生物環(huán)境和統(tǒng)一規(guī)范管理[10]。

2 高校實驗動物工作智能化管理的必要性及可解決的實際問題

2.1 智能化管理的必要性

高校作為人才和原發(fā)性創(chuàng)新的聚集地，眾多領域的研究都離不開實驗動物，目前高校實驗動物設施規(guī)模不斷擴大、動物實驗項目逐步增多，迫切需要高校實驗動物中心的發(fā)展應與現(xiàn)代生命科學、基礎醫(yī)學、生物化學、醫(yī)藥食品及環(huán)境保護等研究的需要相適應。隨著現(xiàn)代化信息技術的發(fā)展，越來越多的行業(yè)引入了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興的科學技術，且相關的技術手段在部分行業(yè)已經(jīng)得到規(guī)模化的應用。相關應用不僅為用戶提供了豐富的數(shù)據(jù)服務及方便用戶辦理各項事宜，更是為管理者提供新的管理手段。實驗動物作為生命科學研究的基礎和條件，實驗動物及相關實驗室管理工作不僅涉及實驗動物中心的服務質(zhì)量和生物安全，更是直接影響到實驗結果的可靠性。在發(fā)展資源有限的條件下，在當今大數(shù)據(jù)背景下，實現(xiàn)實驗動物的智能高效管理，不僅能夠讓動物實驗室屏障環(huán)境內(nèi)外相關的管理工作更加智能化、實時化和人性化，同時還能夠解決高校人力資源緊張，減輕管理者工作負擔，更好的提高服務質(zhì)量，做到在完成業(yè)務功能的同時促進傳統(tǒng)管理方式的改革，對推動整個實驗動物行業(yè)的創(chuàng)新具有重要意義。

2.2 可解決的實際問題

針對目前大部分高校實驗動物中心在體制及運行過程中出現(xiàn)的問題，通過智慧化的管理，不僅能夠緩解實驗動物中心運行過程中經(jīng)費緊張的問題，加快完善硬件設施建設，做到保證科研資金不外流，也可在一定程度上減輕高校經(jīng)濟壓力，同時也有助于實驗動物中心的長遠發(fā)展；通過信息化管理手段，引入物聯(lián)網(wǎng)技術，在完成業(yè)務功能的同時，促進傳統(tǒng)管理方式的改革，利用智能化管理手段進行數(shù)據(jù)管理和開展業(yè)務需求，解決現(xiàn)有問題和傳統(tǒng)管理中遇到的很多難題，使實驗動物的管理更加智能化和實時化，促進實驗動物中心管理工作的創(chuàng)新。

3 高校實驗動物中心智慧化管理系統(tǒng)核心功能

該研究結合延邊大學實驗動物中心智慧化管理建設中的實踐經(jīng)驗，對中心的管理新模式進行探討。延邊大學為省屬“雙一流”重點建設高校，學校實驗動物中心成立于2010年，中心在多年的生產(chǎn)和運行過程中不斷摸索，積極進行設施的改進和管理模式的改良。2021年起，充分利用信息化的新理念、新產(chǎn)品建立設施設備監(jiān)控系統(tǒng)和安全系統(tǒng)的智能管理，開發(fā)運用了信息服務平臺，實現(xiàn)開放共享管理。平臺結合延邊大學特色設計頁面與外觀，主要分為飼養(yǎng)繁育板塊、客戶管理板塊、實驗動物福利倫理申請板塊、設施管理板塊及財務管理板塊等，見圖1。

圖1 延邊大學實驗動物中心智慧化管理系統(tǒng)主頁面

3.1 飼養(yǎng)繁育管理

飼養(yǎng)繁育板塊主菜單可以展示繁育工作提醒、最新需要檢查出生的繁殖籠、最新需要剪尾的窩崽、最新需要分籠的窩崽數(shù)據(jù)等，通過飼養(yǎng)申請頁面對申請動物飼養(yǎng)的數(shù)據(jù)進行處理，包括飼養(yǎng)訂單（審核、導入動物、取消及查看詳情等操作）、籠位預約（顯示籠位預約數(shù)據(jù)，飼養(yǎng)管理員可對籠位預約分配籠位、分配權限等操作）、動物接收（顯示所有的動物接收的數(shù)據(jù)，飼養(yǎng)管理員可進行接收和打印操作）及轉(zhuǎn)出申請（顯示動物的轉(zhuǎn)出申請數(shù)據(jù)）等。

3.2 客戶管理板塊

客戶管理板塊主菜單可以展示待審核的課題組、待審核的實名認證、待審核的客戶數(shù)據(jù)，通過客戶單位管理頁面對客戶單位信息進行新建、查找、編輯、禁用等操作，課題組管理主要是對申請課題的課題組數(shù)據(jù)進行審核，可以看到待審核的課題組、已通過的課題組、禁用的課題組及入駐的課題組數(shù)據(jù)。

3.3 倫理審查

倫理審查板塊主菜單可以展示最新需要審核的倫理申請數(shù)據(jù)，用戶申請的基金申報、實驗方案、審查證明經(jīng)過課題組負責人審核通過之后在此等待初審評審員進行審核；審核時需要審初審核員登錄自己賬號進行審核操作，依次經(jīng)過專家審核—專家投票—審查通過等程序生成審查證明。

3.4 設施管理

設施管理板塊可以對設施進行新建、編輯、打印、編輯權限及刪除等操作，該板塊可以進行房門管理，為每一個設施創(chuàng)建一個房門關聯(lián)設施，并對設施權限進行分配，編輯權限規(guī)則，審核課題組或用戶申請的權限，功能包括用戶權限、課題組權限、設施權限規(guī)則、權限審核，同時還可以進行進出記錄、進出統(tǒng)計、門禁控制、籠架管理及設施檢測等工作。

3.5 財務管理

財務管理板塊主要是對用戶的財務賬戶進行集中管理，可以通過編輯按鈕修改賬戶信息，并對賬單進行分類管理，包括消費賬單匯總、設施賬單匯總、動物賬單、飼養(yǎng)管理賬單、飼養(yǎng)消耗賬單、進出賬單、技術服務賬單及預約賬單等。同時可以生成供應商的結算單、付款記錄、付款記錄、退款記錄及其他財務統(tǒng)計等操作。

4 結語

實驗動物作為生命科學研究的基礎和條件，實驗動物相關管理工作不僅涉及實驗動物中心的服務質(zhì)量和生物安全，更是直接影響到實驗結果的可靠性。該研究旨在發(fā)展資源有限的條件下，在當今大數(shù)據(jù)背景下，實現(xiàn)實驗動物的智能高效管理，不僅能夠讓動物實驗室屏障環(huán)境內(nèi)外相關的管理工作更加智能化、實時化和人性化，同時還能夠解決高校人力資源緊張，減輕管理者工作負擔，更好的提高服務質(zhì)量，做到在完成業(yè)務功能的同時促進傳統(tǒng)管理方式的改革，對推動整個實驗動物行業(yè)的創(chuàng)新具有重要意義。