大数据背景下高校实验动物中心智慧化管理与实践

金 鑫，崔起超，金哲勇，李贵男，朴虎森

（1.延边大学实验动物中心 延吉，吉林 133002；2.延边大学国有资产管理处 延吉，吉林 133002）

随着科学技术的迅猛发展，实验动物科学已发展成为一门独立的、综合性较强的应用学科[1]。实验动物既是生命科学研究的基础和条件，也是衡量一个国家、一个地区、一个大学生命科学研究水平高低的标志之一，高校实验动物中心作为高校的一项基本建设，不可或缺，是高校开展教学、科研、对外公共服务平台，是高校科技工作者开展科学研究的必要条件[2]。

目前，我国实验动物行业发展与管理正快速进步。现代分子生物学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学、基因修饰技术、生物净化技术等先进技术的应用，以及多学科研究成果在实验动物领域的不断渗入，极大地推动了我国实验动物行业与管理水平的快速发展，在短时间内取得了令国际同行赞叹的发展速度和公认的成就，其中一些重要研究方向已与国际接轨，有些研究领域已与发达国家和地区处于相同水平。因此，不少综合性高校、农学及医学类院校已经意识到实验动物中心建设对于学科发展与科学研究的重要性与迫切性，在不断学习国际先进理念、提高管理要求和标准的同时，陆续筹建符合高校发展趋势、具有一定规模的实验动物设施，对高校的教学及科研工作提供重要支撑[3-5]。该研究通过分析国内高校实验动物中心运行和管理模式的基础上，结合延边大学实验动物中心智能化管理系统的使用实际，通过实现人员管理、实验动物伦理审核、实验项目预约及管理、笼位管理等在线管理，打破传统模式，提升高校实验动物中心的工作效率，促进了实验动物中心管理和科研服务水平的提高，为实验动物工作的同行们提供参考。

1 高校实验动物工作现状及存在的基本问题

实验动物因饲养于屏障设施内，其环境特殊及要求严格,相关实验室管理工作不仅涉及实验动物中心服务质量和生物安全,更是直接影响到实验结果的可靠性[6-7]。但鉴于高校管理体制和运行机制不同于企业，高校实验动物中心发展和管理中存在的问题也日益凸显。问题主要体现在：

发展资源不足，高校实验动物中心的设施如空调机组等在使用期间需要不断维护，尤其是SPF 级饲养环境条件严格，设备购买和维护费用高，需要大量的资金投入，在经费有限的条件下，硬件投入不能随着科研水平飞速进步而同步发展，形成了掣肘高校科研创新发展的瓶颈[8]。

人员配比不足和管理模式陈旧，因大部分高校实验动物中心功能复杂，涉及动物生产、动物实验、教学科研及管理等业务，在高校人力资源匮乏的条件下，人员流动性大，且专业技术水平差异较大，同时，以传统模式中的人工记录、统计及分类保存资料开展工作，导致实验动物中心工作效率低而且易出现人为错误或偏差，管理过程对特定人员的依赖性很强，严重影响实验动物管理工作的连续性和高效性[9]。

大部分高校实验动物中心作为教辅机构，其宗旨是为教学和科研提供优质的服务，随着交叉学科的紧密结合和快速发展，使用人群复杂，有学生、教师、附属医院的医生以及合作单位人员等，其中包括越来越多非生物医学专业背景的人员，其科研内容、能力水平不尽相同，直接影响实验动物设施的微生物环境和统一规范管理[10]。

2 高校实验动物工作智能化管理的必要性及可解决的实际问题

2.1 智能化管理的必要性

高校作为人才和原发性创新的聚集地，众多领域的研究都离不开实验动物，目前高校实验动物设施规模不断扩大、动物实验项目逐步增多，迫切需要高校实验动物中心的发展应与现代生命科学、基础医学、生物化学、医药食品及环境保护等研究的需要相适应。随着现代化信息技术的发展，越来越多的行业引入了大数据、物联网、云计算等新兴的科学技术，且相关的技术手段在部分行业已经得到规模化的应用。相关应用不仅为用户提供了丰富的数据服务及方便用户办理各项事宜，更是为管理者提供新的管理手段。实验动物作为生命科学研究的基础和条件，实验动物及相关实验室管理工作不仅涉及实验动物中心的服务质量和生物安全，更是直接影响到实验结果的可靠性。在发展资源有限的条件下，在当今大数据背景下，实现实验动物的智能高效管理，不仅能够让动物实验室屏障环境内外相关的管理工作更加智能化、实时化和人性化，同时还能够解决高校人力资源紧张，减轻管理者工作负担，更好的提高服务质量，做到在完成业务功能的同时促进传统管理方式的改革，对推动整个实验动物行业的创新具有重要意义。

2.2 可解决的实际问题

针对目前大部分高校实验动物中心在体制及运行过程中出现的问题，通过智慧化的管理，不仅能够缓解实验动物中心运行过程中经费紧张的问题，加快完善硬件设施建设，做到保证科研资金不外流，也可在一定程度上减轻高校经济压力，同时也有助于实验动物中心的长远发展；通过信息化管理手段，引入物联网技术，在完成业务功能的同时，促进传统管理方式的改革，利用智能化管理手段进行数据管理和开展业务需求，解决现有问题和传统管理中遇到的很多难题，使实验动物的管理更加智能化和实时化，促进实验动物中心管理工作的创新。

3 高校实验动物中心智慧化管理系统核心功能

该研究结合延边大学实验动物中心智慧化管理建设中的实践经验，对中心的管理新模式进行探讨。延边大学为省属“双一流”重点建设高校，学校实验动物中心成立于2010年，中心在多年的生产和运行过程中不断摸索，积极进行设施的改进和管理模式的改良。2021年起，充分利用信息化的新理念、新产品建立设施设备监控系统和安全系统的智能管理，开发运用了信息服务平台，实现开放共享管理。平台结合延边大学特色设计页面与外观，主要分为饲养繁育板块、客户管理板块、实验动物福利伦理申请板块、设施管理板块及财务管理板块等，见图1。

图1 延边大学实验动物中心智慧化管理系统主页面

3.1 饲养繁育管理

饲养繁育板块主菜单可以展示繁育工作提醒、最新需要检查出生的繁殖笼、最新需要剪尾的窝崽、最新需要分笼的窝崽数据等，通过饲养申请页面对申请动物饲养的数据进行处理，包括饲养订单（审核、导入动物、取消及查看详情等操作）、笼位预约（显示笼位预约数据，饲养管理员可对笼位预约分配笼位、分配权限等操作）、动物接收（显示所有的动物接收的数据，饲养管理员可进行接收和打印操作）及转出申请（显示动物的转出申请数据）等。

3.2 客户管理板块

客户管理板块主菜单可以展示待审核的课题组、待审核的实名认证、待审核的客户数据，通过客户单位管理页面对客户单位信息进行新建、查找、编辑、禁用等操作，课题组管理主要是对申请课题的课题组数据进行审核，可以看到待审核的课题组、已通过的课题组、禁用的课题组及入驻的课题组数据。

3.3 伦理审查

伦理审查板块主菜单可以展示最新需要审核的伦理申请数据，用户申请的基金申报、实验方案、审查证明经过课题组负责人审核通过之后在此等待初审评审员进行审核；审核时需要审初审核员登录自己账号进行审核操作，依次经过专家审核—专家投票—审查通过等程序生成审查证明。

3.4 设施管理

设施管理板块可以对设施进行新建、编辑、打印、编辑权限及删除等操作，该板块可以进行房门管理，为每一个设施创建一个房门关联设施，并对设施权限进行分配，编辑权限规则，审核课题组或用户申请的权限，功能包括用户权限、课题组权限、设施权限规则、权限审核，同时还可以进行进出记录、进出统计、门禁控制、笼架管理及设施检测等工作。

3.5 财务管理

财务管理板块主要是对用户的财务账户进行集中管理，可以通过编辑按钮修改账户信息，并对账单进行分类管理，包括消费账单汇总、设施账单汇总、动物账单、饲养管理账单、饲养消耗账单、进出账单、技术服务账单及预约账单等。同时可以生成供应商的结算单、付款记录、付款记录、退款记录及其他财务统计等操作。

4 结语

实验动物作为生命科学研究的基础和条件，实验动物相关管理工作不仅涉及实验动物中心的服务质量和生物安全，更是直接影响到实验结果的可靠性。该研究旨在发展资源有限的条件下，在当今大数据背景下，实现实验动物的智能高效管理，不仅能够让动物实验室屏障环境内外相关的管理工作更加智能化、实时化和人性化，同时还能够解决高校人力资源紧张，减轻管理者工作负担，更好的提高服务质量，做到在完成业务功能的同时促进传统管理方式的改革，对推动整个实验动物行业的创新具有重要意义。