高校生物化学科研实验室安全管理的探索与实践

曲若冰

苏州大学材料与化学化工学部 江苏苏州 215123

生物化学科研实验室是高校培养生物化学学科研究型和应用型专门人才的基地。实验室安全管理不仅是高校各项教学、科研、服务工作正常开展的前提与保障，也是高校校园建设的重要内容之一。近几年，随着高校实验室的不断扩建，实验仪器设备和试剂耗材种类也随之增加，更突出了实验室安全管理的重要性。2019年5月，教育部出台的《教育部关于加强高校实验室安全工作的意见》中指出，教育系统必须要树立安全发展理念，要从以往发生的安全事故中吸取教训，切实增强高校实验室安全管理能力和水平，保障校园安全稳定和师生的生命安全。因此，高校应加强科研实验室的安全管理，使安全工作制度化、具体化、常态化，确保师生的人身安全及学校的财产安全。

1 高校科研实验室安全问题

高校科研实验室是师生开展高级实验教学和科学探索研究的主要场所，其建设和管理是高校整体工作中不可或缺的一部分。高校科研实验室与以开展基础课程实验教学和基础研究为主的基础实验室有两点不同，导致管理科研实验室的压力较大。一是科研实验室的仪器设备更加精密、复杂。以我所在的江苏省先进功能高分子材料设计及应用重点实验室为例，大型精密仪器有27台，如共聚焦激光扫描显微镜、高分辨率透射电镜、超导核磁共振谱仪、X-射线多晶衍射仪、广角静态动态同步激光光散射仪、常温高效色谱仪、原子力显微镜、冷场发射扫描电镜以及超高速冷冻离心机等，这些仪器要求使用人员具备一定的相关知识，并按照其严格的规程进行操作，如果操作不当或者没有按照标准要求将特殊仪器设备放置在指定的特殊环境中，仪器设备容易发生故障，可能会出现泄漏、短路等安全隐患。二是科研实验室中所开展的科学探索活动更加接近真实的科学研究，其方案更复杂，周期更长，在生物化学科研实验室中意味着所涉及的实验试剂种类繁多，易燃易爆、有毒有害等试剂出现的概率远高于一般的基础实验室，而且还有可能涉及放射性物质、实验动物等，这就导致出现试剂使用、储存以及废弃物处理不当问题的概率大大增加，比如没有将试剂按照其性质分类存放，缺少药品使用细化制度，废弃物没有按照要求进行专业处理、随意丢弃等。

随着高校扩招，使用科研实验室的本科生、研究生人数攀升，人员流动性增大，导致科研实验室的安全压力随之增大。与此同时，一些高校缺乏对师生进行必要的实验安全教育以及遇险应急处理的培训，很多科研人员缺乏基本的安全知识，安全意识淡薄。例如，部分学生没有良好的防护意识、不具备应急处理安全隐患的能力，做化学实验不穿实验服、不戴护目镜，不清楚实验室附近的灭火器等消防器具的位置，也不知道如何使用这些器具。

另外，由于近些年高校各类学科飞速发展，很多高校的科研实验室面积不能满足实际使用的需求。此外，有些实验室建设年代久远，基础设施已经难以达到现代实验室的要求。在这类实验室内时常出现空间利用不合理、用电超负荷、各种线路凌乱等现象，还普遍存在通风系统效果不良导致实验环境造成危害等问题。

2 高校生物化学科研实验室安全管理策略

2.1 加强安全教育培训，提高实验室准入标准

开展系统而全面的安全培训是保障实验室安全管理工作的前提和基础。教师和学生必须接受系统的、专门的安全教育培训，通过考试后才能获得进入实验室的资格。高校应定期以线上和线下相结合的方式组织开展各种专题培训。例如开展消防专题安全培训，使师生对实验室附近的消防灭火器材的位置、灭火性能、灭火方法有足够的了解，并且通过加强应急演习、训练，使师生获得火灾发生后的应急逃生技能、灭火器等器具的实际操作技能、进行安全防护和紧急救护等能力。再例如开展科研实验室中产生废气、废弃物、废液如何处理相关的专题安全培训，使科研人员学会如何正确处理“三废”。另外，高校还需在实践中对科研实验室的师生予以直观、具体的指导，将理论与实践相结合，切实增强科研人员的安全意识。

在科研实验室中，教师在指导学生科学研究时，必须进行严格的安全教育和给予正确的实验指导，以确保学生已掌握正确的实验操作规范。同时，教师应加强对学生平时的安全教育和监督。在开展科研工作前，必须对所开展研究的安全性，对仪器设备的使用方法和注意事项，对所购买、领用的各类试剂的危险性及发生问题后应该采取的救护措施，对科研工作中可能产生的废气、废弃物和废液等的处理方式有充分的了解，并制定相应的应急预案。

2.2 健全实验室安全管理体系，构建安全管理网格

针对实验室管理，目前我国高校普遍实行的管理体系是以高校实验室管理部门、学院实验室安全管理办公室以及课题组负责人分别作为网格管理的第一、二、三层级形成三级管理网格。每个实验室都应当设置一名学生以安全员的身份作为网格管理的第四层级，负责本实验室的安全工作，及时发现并纠正实验室中的违规行为、违章行为和冒险操作行为，并坚持每日对实验室的安全情况进行自查。如此形成部门——学院——课题组——实验室的四级网格管理模式，高校科研实验室的管理工作可以得到更有效的落实，能够更高效地解决实验室存在的具体问题。

2.3 完善实验室硬件及基础设施，提升智能化管理水平

完善实验室硬件及安全设施是确保安全的物质基础。首先，高校应当设立专项基金用于加强和完善实验室的安全设施建设。同时基于科研实验室的专业需求，对实验室进行改造升级，每个实验室都应按标准配备消防设施、卫生医疗应急设施、通风和安防设施，如配备医药急救箱、安装紧急冲淋洗眼装置等。其次，高校还应加强科研实验室标示警示管理，对剧毒、高温、高压、放射性及其他危险物设置安全警示标志，防范安全事故。最后，还应加强对科研实验室的日常维护，对仪器设备，尤其是涉及超低温、高温、高压的危险设备(生物化学科研实验室中常见的如液氮罐、灭菌锅和钢瓶等)，要定时检查仪器的状态，定期对仪器进行检修和校正，确保仪器设备的安全使用，并及时在该仪器的专用记录本上记录维护、检修信息。

为提高实验室管理效率，节约人力成本，可将最新技术进展及管理模式融入实验室日常工作中。第一，将云技术应用到实验室管理系统，实现网络协同办公，科研实验室网络管理的各层级之间就可以及时沟通、处理问题。第二，在实验室内安装红外、烟感、温度湿度等感应器及无线通信装置，对实验室的人员、烟雾、湿度温度进行动态监控，一旦感应器监测到数据异常，应及时通过无线通信装置将信号传递给主机，再由主机发布安全警示，实验室安全员就可以及时做出反应。第三，构建指纹或人脸识别数据库，并利用二维码技术为实验室仪器设备及试剂赋码，对试剂(尤其是易燃、易爆和危险品等)的取用和仪器的预约、使用等情况进行精准地动态监管。第四，利用VR技术开展实验室安全培训，VR技术可以模拟现实场景，提高科研人员的应急反应能力。

2.4 制定特殊实验室管理细则，实现精细化管理

细胞实验室和动物实验室是高校中比较常见的生物化学科研实验室，因为涉及细胞和动物，就关乎生物安全问题。细胞系和实验动物可能对实验人员存在潜在的生物安全危险，因此细胞实验室和动物实验室比普通实验室的管理要更加严格、复杂。

2.4.1 细胞实验室的管理

细胞实验室是进行细胞培养以及细胞相关研究活动的主要场所，细胞实验室一般是由更衣室、缓冲间和操作间三部分构成。更衣室在细胞实验室的最外侧，供更换洁净实验服、穿戴鞋套、手套、帽子以及口罩。缓冲间位于更衣室与操作间之间，用于进行准备工作，以保证操作间的无菌环境，同时可以放置显微镜等一些必需的小型仪器。操作间专用于进行细胞培养以及无菌操作，墙壁应光滑无死角，顶部不宜过高，以保证紫外灯的灭菌效果。所有进入操作室的物品应经消毒杀菌后由传递窗传入。

由于从事细胞培养的相关活动要求在无菌环境中进行操作，因此细胞实验室的管理也就有别于普通实验室。细胞实验室的管理有以下几点要求：

(1)细胞实验室采取考核准入制度，进入细胞实验室开展实验之前，师生应接受相关的技术和安全培训，经细胞实验室负责人考核合格后方能有一个月的权限进入细胞实验室开展工作。在此实习期，如果遵守相关规章制度、服从负责人安排、未发生安全问题、认真履行职责，则可获得长期出入细胞实验室资格，如实习期未达标，则需重新培训。

(2)使用前必须在线上预约所使用的时间段、预约人数等，操作室内最大容量为4人。

(3)进入细胞实验室必须在更衣室穿上洁净实验服，穿戴好口罩、鞋套、发帽和手套。在操作室操作完毕后，所有台面必须清洁干净，并把实验垃圾自行带走规范处理。离开细胞实验室之前，脱下实验服、口罩、发帽、手套和鞋套。每天最后离开细胞实验室的实验人员负责打开紫外线灯杀菌。

(4)往培养箱中放置细胞前必须用浓度为75%酒精棉擦拭培养皿或者培养瓶表面，将其放置在分配区域。培养箱底部托盘水位必须保持在托盘体积的1/2～2/3。

(5)细胞实验室内的培养箱和冰箱内放置的物品必须标明姓名、日期，过期物品由值日生定期清理。

2.4.2 动物实验室的管理

所谓实验动物，是指经人工饲养培育，遗传背景明确或者来源清楚，对其质量实行控制，用于科学研究、教学、医药、生产和检定以及其他科学实验的。动物实验室是以实验动物为研究对象开展科学研究的场所，不同于普通实验室，标准化动物实验室结构布局具有一定的特殊性，其建设既要符合各级部门的相关规定，又应满足进行动物实验的日常功能需求。动物实验室基本的结构应包含更衣室、风淋室、清洁走廊、准备间、操作间、污染走廊、洗涤消毒室，避免实验室区域内各种潜在的危害因素对实验人员造成伤害，有效降低对周围环境的污染风险。

为了保证实验动物的质量，确保实验研究和检测结果准确可靠以及安全评价符合标准，同时为了防止人畜共患病的发生及蔓延，动物实验室的管理有以下几点要求：

(1)所购买的实验动物必须选择有资质的实验动物生产单位，在动物进入动物实验室之前先经过申请，申请书应注明动物的种类、性别、周龄、数量、使用期限、实验内容以及提供相应的伦理审查报告，实验动物进入动物实验室的同时，还应提供《实验动物生产许可证》复印件和《实验动物质量合格证》原件以做备案，否则不予准入。

(2)凡申请进入动物实验室进行动物实验操作的师生，必须先通过所在省份相关部门统一组织的实验动物上岗证考试，并获得相应证书，然后再参加动物实验室的现场培训，考核合格后，获得进行动物实验室从事动物实验操作的权限。

(3)实验人员应按照标准流程进出动物实验室：在动物实验室入口刷卡进入设施→进入一更室，将外套挂到指定区域，酒精喷洒消毒双手→进入二更室，完整穿戴好隔离服、口罩、护目镜、手套→进入风淋室风淋→进入动物房后在指定地点穿拖鞋，进入内准备间取用所需物品、并配置消毒液待用→进入动物操作间进行实验→实验结束后，实验人员须擦拭实验操作台，清扫地面、拖地，喷洒消毒液后方可离开操作间→人员经污染缓冲间出屏障设施，将隔离服、护目镜、手套、口罩、发帽脱下后放置到指定地点→回到签字间取回个人物品，在签字间记录，将拖鞋放置到指定地点。

(4)实验人员实验过程中需要的必需物品、器具必须经过消毒灭菌处理后，由传递窗进入动物实验室，做完实验后的物品、样本、笼盒、垫料、垃圾和动物尸体应放置于污染缓冲间，由实验人员带走并进行规范处理。

(5)如动物发生不明原因的死亡，应立即通知兽医，查明原因，及时妥善处理动物尸体。根据检查结果，按相关规定对其余动物做出处理意见。

(6)在动物实验室内，实验人员进出时不能同时开启两扇门，并且应当随手关门；不能逆向进入二更室和风淋室；人一旦进入污物走廊后，不得返回洁净区域。

结语

高校科研实验室是进行科学探索研究工作的重要基地，保障科研实验室安全是一项极其重要的任务。最近几年，高校科研实验室中安全隐患时有发生，高校实验室安全问题备受社会的广泛关注，政府相关管理部门和高校安全管理负责部门大力加强了对实验室的监管力度，对高校实验室安全管理提出了更严格的要求。高校承担着为国家培养创新科研的人才的任务，必须高度重视科研实验室的安全问题，面对困难和挑战，以人为本、遵循科学发展是日常管理的原则，只有落实好高校实验室的安全工作，科研才能得以有序进行。