侯 凯,马建超,郗云飞,王 森,曹若明,冯国瑞
(1.太原理工大学,矿业工程学院,太原 030024;2.山西省绿色采矿工程技术研究中心,太原 030024;3.昆士兰科技大学a.中央分析研究中心;b.地球与大气科学学院,布里斯班4001;4.西北工业大学,生态环境学院,西安 710129)
高校实验室是教学科研的重要场所,是提高学生实操能力,培养高精尖人才的重要基地[1]。近年来,我国高校实验室因专业性较强,而较难有统一的规范标准,存在着操作人员安全意识薄弱,管理人员素质不足等问题,导致安全事故时有发生[2-4]。实验室安全问题是实验室管理体系的重中之重,只有确保实验室安全这个环节,才能促进高校实验室管理体系的有效提升[5-7]。高校实验室建设与管理主要涉及实验室建设、制度完善、信息化和智能化管理等要素,这些要素对实验室管理运作模式产生极大影响;在实验室人员、实验计划、设备仪器、材料、对外开放、安全预警管理等各系统间不仅独自运作,而且存在着一定的关联性和制约性。澳大利亚昆士兰科技大学(The Queensland University of Technology,简称QUT)中央分析研究中心(Central Analytical Research Facility,简称CARF)基于上述管理要素,将各管理系统之间环环相扣,在管理要素的统领下,使各分系统紧紧围绕要素开展工作;建立实验室程序化、规范化建设,促进实验室安全、健康、可持续发展,对推进高校实验室标准和规范化建设至关重要[8-11]。文章对昆士兰科技大学的中央分析研究中心实验室管理模式进行了分析与探讨,以期对促进国内高校实验室建设与发展有所裨益。
昆士兰科技大学建校于1908 年,位于澳大利亚昆士兰州布里斯班市区。中央分析研究中心是该校的分析研究实验中心(以下简称中心),中心实验设备及管理具有全面性、先进性和开放性。除了支持本校研究人员的科研和教学外,中心还支持各类相关研究机构人员开展物理、化学和生命科学方面的项目。中心配备专业研究人员,负责仪器管理、运行维护、培训讲座等工作,还帮助研究人员确定解决研究问题的最佳方法,包括样品制备、数据收集和结果分析等。中心还十分注重与企业间的合作,机构人员和设备可满足企业在科学分析方面的需求,帮助企业解决实际问题。中心有着独特的创新能力和解决实际问题的能力,通过不断完善和开发新的分析技术以创造独特的研究分析能力,使其完美地为科技界和工业部门服务。
中心提供专业设备和科学专家协助分析研究,分支机构分布于各校区。主要包括:细胞分析、元素和核素分析、基因组分析、组织学分析、核磁共振分析、显微镜分析、分子质谱分析、物理和机械特性分析、蛋白质组学分析、样品准备、表面分析、同步辐射分析、振动谱学分析和X-光分析。每个分析体系均以成套设备为基础,以操作维护人员管理运行,并提供从实验设计、样品制备、仪器操作到数据分析全面服务。项目程序完整简洁。
中央分析研究中心运行管理体系包括以下6 个方面:①安全培训准入制度、②个人健康和安全意识的培训、③安全防护与管理、④安全应急管理制度、⑤实验仪器共享制度和⑥实验室采购与废弃物处理管理制度。
实验室使用人员通过精细的实验仪器共享制度,按照流程向中央分析研究中心申请使用实验室。申请成功后,通过严格的安全培训才可被授予进入实验室的权利。实验中必须做好安全防护,遵从安全防护管理、安全应急管理及实验室采购与废弃物处理流程。
实验室实行门禁制度,进入前需刷卡解除门禁。使用人员需经过严格的安全培训指导,在已熟知各项基本安全措施的基础上,才可申请获得实验室进入权限。基本安全培训项目包括:
(1)实验设备使用培训。在使用预定实验室设备之前,使用人员必须接受授权人员的专门培训。即使使用人员以前操作过类似的实验设备,也必须接受针对不同实验室的特定程序和工作说明培训。例如:设备使用注意事项、设备安全操作规程等。
(2)电气安全隐患培训。电气安全是指连接或断开电气设备的供电线路;建造、制造、安装、移除、添加、测试、更换、修理、更改或维护电气设备或装置。使用超低电压电源(<120 V DC 或<50 V AC)的工作不属于电气工作。
(3)个人健康和安全意识培训。保持良好的个人健康和安全意识可以降低使用人员面临健康危害的风险。因此,为了保护使用人员自身免于接触危险化学品或生物材料,个人必须接受健康和安全意识培训,严格按照以下几点进行操作:女性需把长发扎起,确保全程使用个人防护设备,并在离开实验室之前脱除;在使用其他设备、打开橱柜或门之前,取下或更换已被污染的手套;在脱下手套后或离开实验室之前,彻底清洗双手;切勿在实验室内吸烟、进食或饮水(例如,携带水瓶或口香糖进入);切勿在实验室内接触隐形眼镜、涂抹化妆品或使用手机。
(1)防护装备管理。为确保在实验室内安全无隐患地进行实验,实验室配备了一系列用于安全防护的装备,主要包括:眼部和淋浴清洗水龙头、酸和碱液处理桶、防污应急桶、锋利物安全柜、生物安全柜、个人防护装备柜等。其中,个人防护柜包含头套、面部遮挡面具、护目镜、手套、实验服及靴子等。可为使用者提供有效的安全屏障从而降低潜在危险的发生几率。使用者应该确保所使用的装备是适合实验操作、状态良好以及是否合适,并确保定期维护及更换。同时,个人装备柜的具体要求也因实验室的不同而不同。因此,为了严格遵守各个实验室的相关规定,应预先熟知工作要求和进行风险评估,并咨询实验室授权人员。
(2)化学品管理。实验室化学品的存放有着详细严格分类,分别储存于不同的橱柜(例如,易燃品、有机物、酸、碱及危险化学品等)。其中,危险化学品是指符合以下条件的任何物质或混合物:①可能对生物或环境造成不利影响;②满足全球化学品统一分类和标签制度(Global Harmonized System,GHS)的相关标准。中心已将许多化学品归类为高风险类别,需要对其进行特殊管理。危险化学品具有一系列健康和物理危害,在储存、使用和处置时必须做仔细考虑和计划。
学校拥有一支训练有素的安全应急团队紧急控制组织(Environmental control organization,ECO),其职责是在紧急情况下保障各建筑物内居住者的安全。每栋建筑物内都有一支ECO 团队,由三级管理组织组成。每级管理者佩戴不同颜色的头盔和背心,并带有ECO识别卡。当紧急情况发生时,管理者会立即与紧急服务和安全部门联络,确定和协调紧急响应程序,并向管理员传达指令。同时负责紧急事故控制并确保建筑物居住者的安全疏散或收容。
学校要求定期进行紧急情况或演习,所有人员都必须遵循应急响应人员(ECO 和紧急服务人员)的指示。同时,工作人员或负责学习空间、会议或工作区的人员在紧急情况下也负有相应责任,确保控制区域内的所有人员安全撤离或就地避难。与此同时,相应工作人员也接受了充分的训练,包括:了解紧急出口和指定集合区的位置;严格服从ECO组织人员和紧急服务人员的指示;合理引导人们撤离建筑物或就地避难。
在紧急情况下的响应一般有两种方案,即疏散或就地避难,而紧急情况的类型决定了其响应性质。对紧急情况最常见的反应是疏散。在疏散声响起时,所有人员都必须有秩序地离开大楼并聚集在预先确定的集结区。在严重的风暴等情况下,会采取就地避难响应,要求建筑物内的人员保持冷静和安全。有关其他紧急情况类型和对特定紧急情况的响应信息,可参阅学校工作场所的紧急程序或学校紧急程序挂图。例如,由于危险材料的泄漏,可能会发生紧急事件。在这种情况下,发现者应立即提醒附近的人并寻求帮助;在保证安全的情况下,应尝试识别危险材料;如果发现警报尚未被触发,操作最近的手动呼叫点并拨打校方紧急电话号码;防止未经授权的人员进入受影响的区域;为受伤人员安排援助;根据警报声音执行紧急程序,或按照看守人的指示进行紧急响应。疏散或就地避难的决定取决于危险材料的泄漏是在建筑物内部还是外部。
案例2:金坛区长荡湖清淤工程。长荡湖是集防洪调蓄、水资源、生态环境、渔业养殖、气候调节及旅游等功能于一体的浅水型湖泊,其供水水质和水量对太湖至关重要。根据2012年5月监测,长荡湖水质属于V-劣V类水质,长荡湖表层沉积物中重金属污染生态危害非常严重,进行底泥疏浚将其清除,迫在眉睫。
为了改善实验室运行现状,可借鉴昆士兰科技大学中央分析研究中心的管理经验,拓宽管理工作的思考视角。现结合我国高校实际情况,提出如下建议。
3.1.1 重视实验室群体
国内多数实验室对实验室技术人才队伍建设重视不足[12],例如:无论是工资待遇或是人员能力、学历、素质等方面都劣于科研单位,往往实验室留不住人才,使实验室管理和建设工作跟不上国际水平的步伐;先进和高科技水平的实验仪器设备得不到充分的利用和扩展,造成资源浪费,实验技术水平发展缓慢。相比之下,中央分析研究中心的人才队伍是一支强大而具有国际水平的技术力量,能够与世界知名科技人员进行开放合作,既促进了实验室自身的素质又拓展了实验室技术人员视野。
3.1.2 加强实验室人才培养
实验室不仅是培养高科技人才的场所,也是创新性科研成果的发源地,没有反复的实验和试验过程、没有在实验和试验过程中科研人员的思考、失败和总结就不会有创新和突破。所以,高校实验室不是单纯做实验的地方,实验室的管理和技术人员要带着课题和对新仪器设备的研发,争取相应的科研项目,进行攻关克难,使实验室人员的综合素质在工作中得到不断提升和进步。
实验室管理制度包括:实验室准入制度、各实验设备操作规程、关键实验过程操作指南、实验室环境与安全要求指南、实验室废弃物分类及处置要求等,主要用于规范实验或试验人员操作行为,使管理工作规范、有序,确保教学、科研及研发工作顺利进行,使其具有良好的推动和促进作用。
3.2.2 程序化规范管理模式
中央分析研究中心管理的一大特点是:每一项实验工作都有严格的程序,而且根据实验设施和实验条件的不同制定了不同的准入程序,这样可避免许多设备损坏、安全问题、重复试验等工作。因此,国内实验室应学习和借鉴他们的经验,对每个实验室由大到小,由整体到局部逐步完善和建立完整的程序化管理模式,避免一些意想不到的设备或人员事故发生,而且还可以提高工作效率,减少人员管控的复杂性和不规范性。
3.2.3 高科技管理模式
随着科技发展水平突飞猛进,高科技迅速走进各行各业,高校实验室也不例外,针对实验室的科技创新行业开发了许多信息化、可视化和自动化管理解决方案,国内实验室正处于更新换代的时机[13-14]。中央分析研究中心在门禁卡识别和管理、实验室温度控制、实验室安全监控等方面已非常普及,使用起来也很方便和高效,这对我国高校实验室具有一定的指导和借鉴作用。
3.2.4 集中统筹管理模式
由于历史和服务对象等问题,以往的高校实验室多侧重于围绕各学院、各专业开展工作[15-16]。随着国家对基础学科和交叉学科的重视,高校实验室需同时承担对基础研究型和复合型人才的培养。因此,迫切需要对高校实验室进行一定程度的集中化管理。如:中央分析研究中心接纳各个学科和研究方向的科研人员,只要提供对此项仪器使用的必要性报告,均可以使用仪器及相关耗材,同时,该中心还对外开放,无疑增加了学科间和校企间的交流与合作。
通过阐述和分析昆士兰科技大学中央分析研究中心实验室运行管理体系,针对国内实验室尚且存在的不足,提出了对国内实验室建设和管理的启示。从实验室的安全管理机制、规章制度的制定、人才队伍的培养、人才素质的重视和提高等都做了阐述,并提出了相关建议,相信随着对高校实验室的重视程度增加,高校实验室安全管理与安全培训的持续性和全面性完善,实验室人才队伍的不断优化和提升,对高科技管理技术的引入和掌握,实验室安全隐患必将逐渐减少,从而保障科研人员和师生的人身安全,促进科研单位健康可持续发展。