教学实验用动物生物安全管理的实践与探索

惠参军，査光明，吴文峰，焦显芹，杨国宇

（1.河南农业大学 牧医工程学院，河南 郑州 450002；2.郑州大学 第二附属医院，河南 郑州 450014）

媒体和网络以“校园生物安全还有哪些漏洞”及“杜绝高校实验室安全隐患路有多远”为题，报道了2010年12月某大学的一次“羊活体解剖学实验”让28名师生染上了布鲁氏菌病的生物安全事故。在《中华人民共和国传染病防治法》中，布鲁氏菌病与艾滋病、非典、炭疽等同被列为乙类传染病，是继“SARS”以来的又一例人畜共患病。该起事故为全国高校的动物实验教学敲响了警钟，使得许多学校更加重视动物生物安全问题，进一步强化了对实验教学工作的检查与监督。为此，笔者依据多年的教学经历和常年对教学用实验动物管理的经验，提出教学实验用动物进入实践教学的3个重要环节，以及动物实验中生物安全防护管理的措施。

1 教学用动物与动物实验

教学用动物即实验用动物，有别于人们常说的实验动物。高校依据自身教学环节进行的实验教学和某些科学实验为了达到更好的效果，就不得不选择实验用动物。目前，我国农业高校教学常用的实验用动物有产业家畜（猪、马、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鸽、兔、鱼、虾、蛙、龟等）和社会家畜（犬、猫、金鱼等）[1]。

动物实验是医学研究常用的方法和手段。实验医学的兴起揭开了生命的奥秘，在人类疾病的调查和防治研究等诸多方面发挥着巨大作用。例如果蝇对遗传学的贡献、青蛙对生理学的贡献、犬对实验外科的贡献、各种啮齿类动物对人类疾病研究的贡献[2]，均说明用于教学和科研的实验用动物功不可没。而高等学校的动物实验课是对学生进行科学实验方法、技能、作风等培养和训练的主要渠道。它不仅能让学生从活生生的、丰富多彩的生命现象中认识和探索生命现象的本质，还可以大大提高学习兴趣，加深对理论知识的理解，有利于培养学生的创新能力和对真理永无止境的探求精神。

1.1 动物实验的意义

动物实验（animal experiment）是指在实验室内，为了获得有关生物学、医学等方面的新知识或解决具体问题而使用动物进行的科学研究，包括各种实验方法、技术操作及人类疾病的动物模型复制等[3]。动物实验的最终目的是通过对动物本身生命现象的研究，进而推用到人类，探索生命奥秘，进而控制人类的疾病和衰老。因此，实验用动物的重要性愈来愈被人们所认识，它已被认为是人类追求幸福生活的支柱，故实验动物科学亦被称为生命科学。

随着医学生物科学的快速发展，人们认识到公害问题不仅造成粮食、人口、老年人等重大社会问题，而且还涉及到地球上生活着的动物生存问题，例如产业公害、食品公害、药品毒性等，均直接影响人体健康。对这些问题的研究，最终要通过动物实验来阐明并加以解决。另者，几乎所有的生命科学领域的科研、教学、生产、检定、安全评价和成果评定都离不开动物实验，我国仅生物医学科研课题就有60%以上需要动物实验[4]。先进国家对实验动物科学的发展均给予了高度的重视，所投入的财力、物资和技术力量几乎可与发展原子能科学相提并论，其重要意义不言而喻。

1.2 实验用动物管理现状

为了加强实验用动物的管理，保证实验用动物质量，以适应实验教学、科学研究、经济建设、社会发展及国际交流的需要，各有关高等院校、科研机构或相关部门亦建立了不同规格、不同层次、不同形式、不同用途的实验动物中心或实验动物室[5]。

目前全国高校教学实验用动物管理模式有：

（1）政府分级管理。由政府职能部门投入资金，相应的科学技术委员会主管，规模较大、档次较高，执行实验动物管理国际准则，力求实验用动物标准化、饲养规范化、配置现代化、管理科学化。

（2）经费下拨。此种模式主要在农业高校相关医学专业，由校方把教学经费按实验学时下拨各个课程组，由各课程组自由安排教学实验及实验用动物的购买与使用。

（3）私人经营承包。此种方式与经费下拨式有相似之处，除经费下拨外，校方提供动物饲养场所，由私人承包，按市场化规则进行教学实验动物的交易与管理。

（4）责任合同式。为节省经费开支，减少中间环节并保证教学实验动物的使用，力求教学、科研的有机结合，与相关科室或科技人员建立教学实验动物责任合同式管理模式，以期达到教学与动物实验安全的目的。

1.3 动物实验中存在的问题

教学动物实验所涉及的实验用动物品种多，数量多，大部分是从市场上购买或直接从野外捕捉，中国医学科学院医学实验动物研究所所长秦川教授说：实验用动物“来源和携带病原情况具有很多的不确定性……而目前我国尚缺少明确的法律法规对其可能带来的生物安全的高风险进行控制”。

目前国内高校，尤其是农业院校对教学实验动物的管理很不到位，实验用动物的管理往往归属于某学科或某个人。实验用动物经费的投入与物价上涨存在很大差距，实验用动物经费划拨少且多年未变，大多高校采用经费下拨或私人经营承包的运行模式。为节省教学经费，有些学校购买农民所饲养的廉价动物，而这些动物不可能经过合格的卫生检疫，就被搬到了手术台上。另者，动物实验的操作没有正规的防护措施，大多是徒手进行，最终酿成生物安全的悲剧在所难免。

管理不到位、经费限制以及防护措施缺失，是高校教学用动物及动物实验中存在的三大突出问题。

2 动物实验中的3个重要环节

2.1 高校实验用动物的来源

目前，我国高校教学用实验动物除少量是自繁、自养外，大多是从散养农户或小型饲养场购进，是未经微生物学严格控制的带菌动物。此类动物是在微生物控制上要求最低的实验用动物，允许带有细菌和寄生虫，但不允许带有人畜﹙兽﹚共患疾病的病原体及体外寄生虫。由于教学实验用动物通常来源于自然环境中，饲养粗放，设备简陋并缺少严格的遗传学控制和微生物检测，且品种繁多，使用量大，存在着较大的品系、种群、个体之间的差异，故实验的可比性、重复性、反应的一致性较差是其显著特点[6]。

因为高校实验教学投入资金不足，对教学用实验动物要求不高，动物质量的差异性很大，且检疫环节常被忽略，实验当中又缺少正规的防护措施，潜在的生物安全隐患是动物实验中特别要关注的。

2.2 实验室的生物安全防护

生物安全（biosafety）是随着生物技术发展而出现的概念，它涉及粮食安全、动植物生命与卫生等多个领域，涉及林业和畜牧业所有生物和环境风险，是国际社会所面临的最紧迫的问题之一。

我们通常所说的实验室生物安全是针对微生物实验室而言的，实验室生物安全的范围限定在涉及各种生物因子实验的实验室内，其安全防护贯穿于整个实验过程。实验室生物安全防护是一种综合行为，其涵盖了实验室建筑设计、安全设备和防护装置的硬件建设，也包括管理制度和人员素质等软件支撑[7]。动物实验教学并不单指微生物学实验，它涉及的学科很多；而动物实验教学中的生物安全防护亦应视为畜牧业生物安全体系内容在教学场所实验室的延续。教学实验室应该做到防止病毒、细菌、真菌、寄生虫、昆虫、有害的啮齿动物和鸟类等生物感染，威胁正常教学，实验操作者应采取一系列的安全措施。

2.3 动物实验中的个人防护

个人防护是指实验室工作人员在处理含有致病微生物、病原或毒素的实验对象时，使用防护性手套、防护服和防护面具等个人防护装置，严格遵守标准化的工作及操作程序和规程，确保自身不受实验对象的侵染，同时防止工作人员受到工作场中其他物理和化学有害因子的伤害而采取的防护措施[8]。然而有些高校教学实验中的动物实验目前很不规范，实验的操作缺少最基本的防护措施，甚至动物未经消毒麻醉，学生便开始实验，大多未养成戴手套的习惯，师生安全意识淡薄已成为高校实验教学安全的隐患。人们必须牢记生物安全无小事，个人防护要注意；警钟时刻应敲响，防患未然别大意。

3 动物实验生物安全防护的管理方法

3.1 严把实验用动物质量关

大凡购进的实验用动物应尽可能由正规饲养场所提供，如教学用小白鼠应从省实验动物中心购买，其他动物目前大多从市场或散养农户购买。对于那些小规模散养农户来讲，畜牧业多是家庭副业，也不具备进行动物疫病防治的能力，一旦购进疫病动物，就可能发生大面积传播。

为此，我们按照“一看（看精神、看毛色、看粪便）、二摸（摸耳、摸膘、视体况测体温）、三查（查心率、观黏模、听呼吸）、四隔（动物购进后隔离数日）、五防（预防接种）、六养（饲养一段时期）、七用（用于实验教学环节）”的教学实验动物管理程序，严把购进动物质量关，确保实验用动物健康、无病、无异常、无怪廦，以保证实验教学安全、顺利进行。

3.2 注重实验室消毒与灭菌

高校教学实验室所用设施、设备和材料均应符合国家相关的标准和要求，应有符合安全和工作要求的一级生物安全（BSL－1）水平。实验室要有相应的避免危险因子造成实验室人员暴露、向实验室外扩散并导致危害的综合措施。我们依据教学内容和动物特性，采用不同方式预防疫病，履行了严格的消毒制度，应用消毒剂、紫外线等杀灭教学实验动物携带的病原体，切断各种疾病的传播途径。具体操作是：

（1）实验室空气消毒采用紫外线灭菌法，按1.5 W／m2悬挂紫外线灯，每次实验前后照射30min；

（2）教学用实验动物进入实验室前在专用房间进行喷雾或照射消毒，喷雾剂用0.1%的新洁尔灭（溴苄烷铵）水溶液；

（3）实验室环境消毒用稀释20倍的碘伏水溶液按3～9mL／m2喷雾消毒；

（4）实验室地面、桌椅用巴氏灭菌法定期消毒；

（5）实验用动物尸体及废弃物喷雾消毒后用塑料袋包裹深埋或焚烧。

多年来我校一直重视动物实验教学的安全，为防事故发生及环境污染，把实验室安全作为教学工作的大事来抓，除加强对师生进行安全意识教育外，还强化了安全制度的建设，对已有制度的落实情况进行监督检查，未发生动物实验生物安全事故。

3.3 强调动物实验的安全防护

动物实验存在的生物安全危险来自于实验用动物本身携带的人畜共患病感染、动物实验实验室获得性疾病感染以及动物性气溶胶。做好实验室的安全操作和管理，要从病原微生物传播的“三要素”抓起，即传染源、传播途径和易感者。

实验室是高等院校实验教学和科学研究的重要场所，它的安全关系到师生的人身安全及国家财产安全[9]。事实证明，实验室的各种安全问题大多与师生的安全意识淡薄有关。对此，我们的具体做法是采用“预先告知防护、强化自身防护、配备医疗箱防护”及建立“课堂准入制、用物登记制、安全评比制、建档管理制”的“三防四制”防护措施，收到了很好的效果。

（1）预先告知防护。实验过程中有时会出现难以预料的情况，预先告诫学生，使之有充分的认识和心理准备。在实验过程中，经常提醒学生按照实验步骤和规范操作，如实验用动物的正确抓取、保定[10]；实验用动物受到刺激后释放毒素（蟾酥等）的处理方法；大动物急、慢性实验（动物解剖、病料采集等）如何避免微生物气溶胶吸入的侵害等，以避免学生在实验中不清楚动物生物安全常识而发生安全事故。

（2）强化自身防护。强化自身防护是指个人防护装备的配置与使用、严格遵从标准化的工作操作程序和管理规程等。通过强化自身防护综合措施以达到保护实验室工作人员不受实验对象的伤害、保护样品不交叉传染及周围环境不污染的目的。实验项目管理规程及实验的步骤、方法都有具体要求，在此不赘述。动物实验教学中个人防护涉及的部位包括眼睛、面部、手足、呼吸道及躯体。多年来我们一直注重强化自身防护，增加教学实验经费用来购置个人防护装备，先后配备了眼镜、口罩、一次性防护手套、防护服（不同实验不同服装）、鞋套、防护面具等，针对不同实验内容或按照个人防护分级选择适宜、科学的个人防护措施。

（3）配备医疗箱防护。大学生具有活跃性、群体性、敢为性等特质，易造成安全事件的发生[11]。多年来，我们在实验室配备了装有血压计、听诊器、碘伏、双氧水、冲洗液、创可贴、止痛膏、防护手套、辅料带及抗过敏性药物的医疗箱[12]，以应对可能出现的动物病原体危害及被玻璃器皿划伤、动物抓伤、电器灼伤、过敏性瘙痒或血晕患者的应急安全处理。实验室还摆放了鲜花绿草，营造出美好的环境，更体现出人性化管理的层面，很受学生的欢迎。

（4）实验课“四制”防护。着力推行动物实验课安全管理的“四制防护”，即“课堂准入制、用物登记制、安全评比制、建档管理制”，并贯穿于整个实验课的教学环节之中，确保实验课不发生任何安全责任事故，使实验课真正成为培养学生的科学化、规范化[13]的课堂。①课堂准入制。要求进入实验室的学生必须接受实验安全教育，掌握相关实验安全知识，了解实验的基本情况并熟悉实验仪器的操作规程，自身达到一级安全防护方可进入实验课堂。②用物登记制。切实做到实验前用物登记（实验用动物基本情况登记、手术器械登记和仪器使用登记），用后妥善处理，回收归位，前后对应，填写实验日记。③安全评比制。每次实验课要进行组间安全评比，整个实验教学结束后进行班组安全评比。④建档管理制。建档存留上报学院，作为评比先进班集体的条件之一来完善实验课的“防护安全”管理。

4 结束语

教学实验动物生物安全防护是举措，动物本身的安全才是根本。动物实验的生物安全必须从源头抓起。建议由教育行政职能部门投资建立教学实验用动物配送中心，并纳入当地高校后勤管理工作理事会的体制运作，向高校提供规范、安全、上等级的教学实验用动物。只有在教学动物实验中确保了实验用动物的安全，才能防止教学事故的发生，才能使动物实验教学顺利进行，才能构筑校园安全、和谐的学习氛围。

（References）

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[2] 刘瑞三.实验动物科学的现状与未来[J].上海实验动物科学，1997，17（4）：191－196.

[3] 李凤奎，王纯耀.实验动物学[M].郑州：郑州大学出版社，2001：1.

[4] 曲连东，张永江.动物实验的生物安全与防护[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007：1－25.

[5] 张书松，惠参军，廖中磊，等.农业院校教学实验动物责任合同式管理模式的探讨[J].实验动物科学，2009（2）：32－35.

[6] 陈国钧.实验外科学[M].合肥：安徽科学技术出版社，1991：10.

[7] 周黎，谷大丰，李五一.高校生物学实验室安全管理探索[J].实验室研究与探索，2010，29（9）：175－178.

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[9] 潘志崇.生理实验室安全管理的实践与探索[J].实验技术与管理，2008，25（8）：171－173.

[10] 任晓明.实验动物技术[M].北京：北京农业大学出版社，1994：25－29.

[11] 肖文左.对高校实验室安全及其管理问题的思考[J].辽宁农业职业技术学院学报，2006，1（8）：61－62.

[12] 惠参军，査光明，朱河水，等.浅议家畜生理学实验课的安全与管理[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：403－406.

[13] 李如兰，戴四发.浅析高校实验室安全管理[J].安徽科技学院学报，2007，21（6）：61－63.