高等醫(yī)學院校細胞與分子生物學教學實驗室安全管理探索

石 佳,王慶松,賀 旭,劉 華

(首都醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院實驗教學中心細胞與分子生物學教學實驗室, 北京 100069; △通訊作者)

實驗室是進行高水平教育、研究以及社會技術服務的重要場所,是培養(yǎng)學生動手能力、實驗實踐能力和技術創(chuàng)新能力的基礎環(huán)境[1]?，F(xiàn)階段隨著我國邁入科技高速發(fā)展時代,國家越來越重視實驗室安全建設,以滿足實驗教學的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性等要求。但醫(yī)學實驗不僅涉及化學試劑、實驗動物,更包含大型儀器的使用與管理,且醫(yī)學類實驗學科交叉性強,對實驗環(huán)境的要求高,實驗項目復雜且種類多元化,加之師生人員流動頻繁,故易發(fā)安全事故。如2018年12月,北京某大學實驗室相關人員冒險作業(yè),違規(guī)將鎂粉和磷酸攪拌,造成爆炸事故,致使三名參與實驗的學生當場死亡;2021年10月,江蘇某大學粉末冶金實驗室因操作不當發(fā)生爆燃事故,造成2死9傷。實驗室安全不僅影響到師生的生命健康與財產(chǎn)安全,更威脅高校的和諧穩(wěn)定與長久發(fā)展。因此,實驗室安全必須得到高校乃至社會層面的重視。近幾年,教育部相繼發(fā)布了《關于加強高校實驗室安全工作的意見》《關于組織開展高等學校實驗室安全檢查工作的通知》,特別指出要加強高校實驗室安全管理能力及水平,強調(diào)安全意識紅線,重視安全工作,完善健全實驗室安全責任體系,嚴格落實安全管理制度。從高校、社會乃至國家層面,安全都應放在首位,實驗室安全不容忽視。

首都醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院實驗教學中心為深化教學改革、整合教學資源、培養(yǎng)并提高學生實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)于2005年成立,共承擔本科生、研究生及海外留學生的基礎醫(yī)學實驗教學工作,2012年順利驗收成為國家級實驗教學示范中心。細胞與分子生物學教學實驗室是中心的重要組成之一,實驗課程包含生物化學、分子生物學、遺傳學和細胞生物學4門學科并融合了多學科的實驗內(nèi)容。實驗室自成立至今,一直以安全工作放在首位,強調(diào)以人為本、防患于未然、保障實驗安全并倡導實驗室安全建設長久發(fā)展。筆者以本實驗室為例,探討高等醫(yī)學院校教學實驗室安全管理建設的改革與發(fā)展,以期為同類院校實驗室提供借鑒和參考。

1 實驗室安全管理現(xiàn)狀及問題

1.1 安全教育形式多樣,但缺乏針對性

人的危險行為和不良操作是引發(fā)實驗室事故的主要因素,其比例占到事故總數(shù)的76%[2],故人的不安全行為是實驗室安全事故的主要因素。安全教育是培養(yǎng)師生安全意識,預防安全事故的有效手段,通常分為線上和線下形式。線下形式有消防演習、應急演練、安全教育講座、走廊櫥窗展板等。線上形式有公眾號、小程序等推送安全知識。安全教育雖形式豐富多樣,起到了一定的宣傳教育效果,但針對性不強,實際效果欠佳,如何深入廣泛地開展諸如此類的安全教育工作需要深思。據(jù)某校開展安全知識調(diào)查顯示,約20%的學生了解實驗室安全知識,僅有4%的學生掌握實驗室安全事故處理辦法,這說明多數(shù)學生對實驗室安全認知存在嚴重不足,安全教育工作迫在眉睫[3]。具體而言,實驗教學中的安全教育以實驗內(nèi)容為依據(jù)講解,主要體現(xiàn)在實驗教學初期的集中式安全教育課中,采用講、示、操、評的形式,即教師講述實驗原理、示范操作過程并強調(diào)風險點與安全注意事項,學生進行實驗操作,教師點評實驗結(jié)果。這種授課形式直接有效,但模式單一缺乏創(chuàng)新。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來,安全教育的思路也應與時俱進。虛擬仿真實驗與VR系統(tǒng)在實驗教學中被廣泛應用,安全教育的形式也要參考并發(fā)展,使之豐富且科學。此外筆者發(fā)現(xiàn),參與實驗的大部分師生強調(diào)安全,但在實際操作中安全意識的培養(yǎng)與防護技能的掌握卻不盡如人意。如在PCR擴增和鑒定一課中,部分帶教老師在缺乏必要安全防護的情況下,徒手拿取熒光染料及瓊脂糖凝膠。考慮到學生實驗的安全性,實驗室已將溴化乙錠替代為熒光染料goldview,雖其毒性有所降低,但筆者認為仍需重視安全防護,嚴格執(zhí)行實驗室規(guī)章制度,規(guī)范操作謹防有毒化學品污染擴散。

1.2 教學實驗室空間緊張

目前實驗室涉及專業(yè)有臨床、預防、中醫(yī)、中藥、康復、生物工程、管理、法學等,承載本科生、留學生、長學制以及研究生的生物化學、分子生物學、遺傳學和細胞生物學4門學科的實驗課程,年人總學時超5萬,且這個數(shù)字還在逐年增長。然而學生實驗室目前僅有10間,其中6間作為生物化學和分子生物學實驗室使用,4間作為遺傳學和細胞生物學實驗室使用。不同實驗室的儀器設備布置不盡相同。這就導致了可能會出現(xiàn)需求不同的課程被安排在非對應實驗室,儀器設備如高速冷凍離心機、倒置顯微鏡等頻繁挪動,不僅加快儀器損耗,更可能產(chǎn)生安全隱患。有限的實驗室空間與龐大的學生人數(shù)不成正比,愈加增大了實驗室不安全因素。

1.3 硬件設備有待更新

自2005年成立實驗教學中心至今,筆者所在實驗室獲得大量建設經(jīng)費,購置了大批先進儀器設備,迅速提升了實驗室硬件設施,為實驗室安全提供了一定保障。然而,科技不斷創(chuàng)新,儀器設備更新?lián)Q代,實驗室現(xiàn)存設備更新緩慢,教學硬件條件逐漸落后于后期建設的兄弟院校。部分實驗室設備更新改造難度大、周期長、成本高,改造會影響教學活動的正常運行,執(zhí)行困難。以筆者實驗室為例,洗眼器、噴淋裝置、通風櫥等基礎安全設施有配置,但缺乏維護保養(yǎng),部分功能缺失更新不足;實驗室管制類藥品暫存柜的配備不足,無法滿足實驗室管制藥品的暫存要求,由于經(jīng)費、空間以及對管制化學品不重視等原因,將不同種類?；贩胖迷谕粋€柜中,任何人員都能接觸并取用;揮發(fā)性化學品因缺乏防爆冰箱而存放于普通冰箱保存。如何利用有限的經(jīng)費,高效地提升安全硬件是每個實驗室所面臨和思考的問題。

1.4 實驗室不規(guī)范操作

醫(yī)學實驗室涉及大量儀器和藥品,實驗過程中人員密集、流動性大,儀器設備使用頻繁,部分儀器操作復雜、使用條件苛刻,試劑藥品用量巨大,且包含劇毒化學品。此時若相關人員缺乏安全意識,一旦操作不當,極易造成傷害甚至釀成事故。如實驗室的高速離心機未配平使用、氣瓶運輸與使用過程未配置安全架、常規(guī)冰箱存放有機溶劑、水浴鍋干燒、加熱設備無人看管過夜運行等。一些進口設備,損壞后維修難度大且周期長,而部分相關人員在培訓不足的情況下僅憑感知和經(jīng)驗操作,加速儀器老化、產(chǎn)生故障[4]。儀器設備長期“帶病上崗”的隱患是巨大的。實驗室涉及種類眾多的化學試劑,其中不乏劇毒、易揮發(fā)擴散、易燃易爆的品類,同時教學實驗化學品使用量巨大,許多試劑藥品反復使用。部分實驗員僅考慮到工作的便利性卻忽視試劑的理化性質(zhì)和毒害作用,藥品使用后未及時歸放置試劑庫房妥善保存,甚至部分化學品標簽脫落以及使用周期超出有效期卻仍在使用。

2 實驗室安全管理的探索與實踐

隨著全社會對安全、健康和環(huán)境要求的不斷提高,如何科學、持續(xù)地完善實驗室安全管理體系,更好保障實驗教學有序運行,保護師生的安全健康,已成為各高校安全管理建設中的重要課題。

2.1 組織有針對性的安全教育,培養(yǎng)安全意識

實驗室安全教育與宣傳是高校實驗室安全建設最基礎也是最重要的工作。得當?shù)男麄鹘逃軌蜃寧熒皶r、準確、系統(tǒng)地了解實驗室安全知識,營造濃厚的校園安全意識氛圍,推動實驗室安全深入人心[5]。高校對師生加強安全教育培訓,提高防微杜漸意識,逐步形成重視安全的氛圍和環(huán)境,努力從思想根源杜絕安全隱患。以首都醫(yī)科大學為例,近年來開展了大量安全教育,針對危化品、氣瓶管理、特種設備、大型儀器等相關知識培訓學習,多部門聯(lián)合開展消防演練、應急預案和心肺復蘇急救等課程內(nèi)容,極大地豐富完善了安全教育,讓師生的安全觀從“要我安全”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙踩?。實驗室?nèi)通過教師講解、視頻及PPT演示等形式日常開展學習實驗室安全教育,如實驗室管理制度及日常規(guī)范、儀器原理與規(guī)范操作、實驗室常見事故誘因及措施、危險管制化學品的使用與存儲以及實驗室垃圾排放規(guī)范等,通過定期考核建立責任制的形式,培養(yǎng)師生的責任心和擔當意識,樹立自覺履行規(guī)則和安全行為理念,增強尊重生命,敬畏生命價值認同感[6]。高校結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”安全教育的模式,通過校園網(wǎng)、微信公眾號和校園廣播等形式推送宣傳實驗室安全知識、法規(guī)條例和案例事故,從觀念、情感和道德品質(zhì)等方面影響師生,增強憂患意識,使其樹立安全價值觀并增強安全責任感[7]。

2.2 改善實驗室空間

科學合理的實驗空間是實驗室安全的物質(zhì)保障,這就要求持續(xù)改善升級硬件條件,加大實驗室基礎建設投入。隨著北京疏解非首都功能政策的推行,新建設的校區(qū)也在積極籌備中。新規(guī)劃的實驗室的確可以改善現(xiàn)階段實驗空間緊張的局面,但也要充分考慮到未來可遇到的問題。筆者認為,實驗室建設之初,就宜將其設計成多功能通用類型,綜合門、窗、水、電、網(wǎng)絡、通風、整潔度、實驗臺布局等方面考慮,以滿足對生物化學、分子生物學、細胞生物學以及遺傳學實驗教學功能的需求,即僅需調(diào)整部分儀器設備及簡單布局,便可實現(xiàn)不同實驗項目的交叉進行,既提高了實驗室利用率,保證充足的實驗空間,也能高效、合理且安全地完成教學任務。

2.3 加強?；放c廢棄物的管理

實驗室管制化學品要嚴格執(zhí)行安全準入制度,其存儲、使用和廢棄須符合安全要求規(guī)范,實驗室現(xiàn)有條件應滿足要求[8]。以筆者所在實驗中心為例,所有試劑與耗材的采購必須經(jīng)過上報、登記、審批、入庫、驗收、收貨等手續(xù)方能執(zhí)行。隨著網(wǎng)絡通訊和數(shù)據(jù)庫化的普及,數(shù)字信息化管理已成為推進行業(yè)發(fā)展、提高效率的重要途徑。實驗室安全管理亦如此。針對數(shù)量龐大種類繁多的試劑耗材,實驗室參考高校圖書館信息化管理手段,建立危化品全過程監(jiān)管平臺,對?；凡少?、入庫、存儲、領用、歸還等過程實時記錄,做好動態(tài)管理?；瘜W品和試劑依據(jù)理化性質(zhì)按品類分柜存放,且嚴格執(zhí)行“五雙”管理制度。近兩年,實驗室配備了大量數(shù)顯試劑柜,實現(xiàn)了?；窋?shù)字化管理,其優(yōu)勢在于定時通風疏散易揮發(fā)的有機溶劑氣體,降低了易燃易爆風險且改善室內(nèi)的空氣環(huán)境,同時,分類回收廢液、廢棄物及利器,且圈定污染區(qū)做好標線,線上預約定時回收,有效保障了實驗室環(huán)境的安全與衛(wèi)生。雖然加強對危化品的安全管理較繁瑣,但極大地提高實驗室的安全系數(shù),有效保障實驗教學。

2.4 安全檢查排除隱患

實驗室要切實履行安全管理主體責任制,定期開展安全隱患排查并及時整改,做到防患于未然。以筆者所在實驗中心為例,實驗室建立完備的安全風險評估體系,對實驗室涉及的安全內(nèi)容進行實質(zhì)審核,對實驗所需化學品、儀器器材和實驗場地進行審查備案,采取必要的安全防護措施。而節(jié)假日前以及每隔半月,學院層面定期組織全方位、無死角的隱患排查,統(tǒng)計風險點并集中處理,通過安全檢查找到工作中的不足與隱患,針對實驗室不合理布置及時整改,并思考同類型問題,做到舉一反三,將隱患消滅在萌芽狀態(tài),時刻牢記不以惡小而不為,責任重于泰山,將安全工作落實到位。實驗課結(jié)束后,教師對個人所負責實驗室的門、窗、水、電、試劑、儀器、實驗動物、廢棄物等詳細檢查并填寫安全值日臺賬。安全檢查不僅是一種表面形式,更要提醒實驗人員重視安全工作,讓安全意識深入人心,幫助實驗室及時發(fā)現(xiàn)隱患并整改,杜絕事故發(fā)生。

2.5 完善實驗室安全管理制度規(guī)范及應急預案

實驗室安全管理必須有制度建設作為保障,完善實驗室安全管理制度,實現(xiàn)分級分類管理,明確各實驗室開展實驗的范圍、人員和審批權限,嚴格落實實驗室使用登記相關制度;結(jié)合實驗室安全管理實際,配備具有相關專業(yè)能力和工作經(jīng)驗的人員負責實驗室安全管理,確保實驗教學工作安全運行。近些年,我校陸續(xù)出臺了《實驗室安全管理辦法》《實驗室突發(fā)安全事故應急預案》《實驗室特種設備日常管理辦法》《特殊藥品危險化學品的管理》《實驗室危險廢棄物回收辦法》等。安全管理規(guī)章制度讓實驗室有法可依且有法必依,明確職責分工,各單位建設必須以安全工作為前提。課前,教師對學生集中宣講《實驗室安全告知書》,講明規(guī)范操作、注意事項、防范措施等。實驗室積極建設安全準入制度,即進入實驗室的師生必須參加安全培訓,考試合格后與所屬學院、中心、研究院簽訂《實驗室安全管理承諾書》方準進入實驗室[9]。此外,合理科學的應急預案能夠有效地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失,因此,制定實驗室應急預案十分必要。良好的應急預案能使實驗人員臨危不亂,有序地做出合理科學的應急措施,將事故迅速處理,使損失降到最低程度并保護師生安全。我校完善實驗室應急預案,定期演練,使師生熟悉常規(guī)應急策略,保障師生安全。

實驗室安全管理不是一蹴而就所能完成,它是一個持續(xù)發(fā)展、逐步完善的過程,堅持與時俱進、集思廣益,并科學地建設實驗室,保障實驗教學的順利運行和發(fā)展。