蘇 益， 藺萬煌， 胡 超， 方 俊， 陳智勇

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家級植物科學(xué)實驗教學(xué)示范中心，湖南 長沙 410128)

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·實驗教學(xué)示范中心·

生物學(xué)實驗室安全管理與實踐

蘇 益， 藺萬煌， 胡 超， 方 俊， 陳智勇

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家級植物科學(xué)實驗教學(xué)示范中心，湖南 長沙 410128)

通過綜合分析實驗室安全的內(nèi)涵、實驗室安全事故形成的原因以及生物學(xué)實驗室自身的特點，說明了生物學(xué)實驗室安全形勢更加嚴(yán)峻，其安全管理面臨更大的挑戰(zhàn)。為了最大限度降低生物學(xué)實驗室安全威脅，本文提出了生物學(xué)實驗室安全管理的重點：①建立完善的安全管理體制；②建立完備的儀器和藥品使用和管理規(guī)范；③建立標(biāo)準(zhǔn)化的實驗操作規(guī)范；④建立完善的事故應(yīng)急預(yù)案。同時，以國家級植物科學(xué)實驗教學(xué)示范中心的安全管理實踐為例，提出了一些具體經(jīng)驗：①強化隊伍建設(shè)，杜絕人為事故發(fā)生；②強化危機意識，避免安全事故發(fā)生；③強化預(yù)案建設(shè)，防止安全事故擴大化。

生物學(xué)實驗室； 安全管理； 實踐

0 引 言

21世紀(jì)是生物世紀(jì)，生物技術(shù)前景廣闊[1]，人們所面臨的能源、醫(yī)療、食品等方面的問題最終必須依靠生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用得以解決[2-3]。近十幾年來，我國加大了生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科的科研和教育投入[4]，許多國際知名生物學(xué)家相繼回國建立實驗室，這大大促進(jìn)我國生物學(xué)研究和教育的發(fā)展，目前，在生命科學(xué)研究領(lǐng)域，我國已經(jīng)走在了世界前列。隨著生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展以及生物產(chǎn)業(yè)的逐步建立，生物學(xué)實驗室也發(fā)生了翻天覆地的變化，生物學(xué)實驗室安全管理的技術(shù)含量越來越高、越來越復(fù)雜，這給生物學(xué)實驗室安全管理帶來了新的、更大的挑戰(zhàn)，以往千篇一律的實驗室管理體系已經(jīng)不能夠適應(yīng)高度專業(yè)化的生物學(xué)實驗室了，生物學(xué)實驗室安全管理必須緊跟生命科學(xué)發(fā)展的步伐，生物學(xué)實驗室管理制度必須體現(xiàn)個性化和專業(yè)化。

1 實驗室安全基本內(nèi)涵

高校和科研院所擁有種類繁多的實驗室，其共同特點是：儀器設(shè)備集中、技術(shù)含量高、操作規(guī)范嚴(yán)格，各種硬件條件的集中有利于統(tǒng)一管理，同時也帶來了危險，因此實驗室安全管理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括防水、防火、防盜、防爆、防毒、防污染、防輻射等[5-7]。造成實驗室安全事故的原因不外乎兩種。

(1) 人為原因。主要是指由于實驗室管理人員或?qū)嶒灢僮魅藛T的責(zé)任心不強、管理不到位、操作失(錯)誤或維護(hù)失當(dāng)而造成的財物損失或人員傷亡事故。如忘記關(guān)電源水源而造成的火災(zāi)或設(shè)備損壞，實驗操作的不當(dāng)造成危險物品燃燒爆炸或高溫高壓設(shè)備爆炸，實驗過程違反操作規(guī)程導(dǎo)致致病病毒、化學(xué)污染和放射性物質(zhì)擴散等。人為原因造成的實驗室安全事故可能會造成致命后果，必須堅決杜絕，因此，加強人員管理、安全培訓(xùn)是實驗室安全防范的重中之重。

(2) 自然原因。主要是指非人為的、不可抗逆的客觀原因造成的安全事故。如儀器設(shè)備老化、存在故障或缺陷從而造成火災(zāi)事故，雷電等自然現(xiàn)象造成的儀器設(shè)備損壞等事故。這類安全事故具有隨機不可預(yù)估性，但是也可以通過加強設(shè)備管理和維

2 生物學(xué)實驗室安全的特點

生物學(xué)實驗室主要是指與生物研究相關(guān)的實驗室，涉及醫(yī)學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)等多門學(xué)科[8-12]。生物學(xué)實驗室具有與其他實驗室的共性：儀器設(shè)備包括大型精密儀器集中、技術(shù)含量高、操作管理人員水平參差不齊等。同時，由于生物學(xué)研究的高度專業(yè)性，其具有自己的特性，這些特性可能導(dǎo)致生物實驗室安全事故造成更大、更廣、更長的危害(圖1)。

2.1 有毒有害物品集中

生物學(xué)研究涉及許多生物化學(xué)反應(yīng)，因此，實驗室須購置和儲備各種化學(xué)試劑，其中許多是有毒有害甚至劇毒物質(zhì)。同時生物樣品的處理可能還會用到一些特殊的、具有強烈的致癌作用的試劑，其中，有的可與DNA結(jié)合并進(jìn)行修飾，有的可直接導(dǎo)致基因突變，有的可打斷或抑制生物合成代謝途徑。如果操作不規(guī)范，這類試劑可能對人體造成巨大的傷害，而且這些傷害多數(shù)具有劑量累積效應(yīng)，從而造成臨床癥狀的滯后性和隱蔽性，有的傷害甚至是不可逆、無法修復(fù)。

圖1 生物學(xué)實驗室安全問題的特點

2.2 生物安全問題突出

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的高速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因技術(shù)越來越成熟、操作越來越簡便，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)成為一種最基本的基因?qū)牒臀锓N改造的手段被引入各類生物學(xué)實驗室，這就導(dǎo)致了生物安全問題日趨嚴(yán)重[11,13-14]。生物安全指由現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用所能造成的對生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生的潛在威脅，及對其所采取的一系列有效預(yù)防和控制措施。在生物學(xué)實驗室中，生物安全問題具體表現(xiàn)在：致病病毒和病菌的擴散，最終可能導(dǎo)致人畜患?。煌ㄟ^轉(zhuǎn)基因技術(shù)而獲得抗生素抗性的突變型微生物的擴散，可能導(dǎo)致藥物治療失效；對環(huán)境和人體有潛在威脅的高等轉(zhuǎn)基因生物的擴散。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)、世界衛(wèi)生組織(WHO)、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)早就認(rèn)識到實驗室安全，特別是生物安全，是一個重要的國際性問題。生物安全問題引起國際上的廣泛注意，1985年由UNEP、WHO、UNIDO及FAO聯(lián)合組成了一個非正式的關(guān)于生物技術(shù)安全的特設(shè)工作小組，在1992年的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上簽署的兩個綱領(lǐng)性文件《21世紀(jì)議程》和《生物多樣性公約》均專門提到了生物技術(shù)安全問題。此后幾年聯(lián)合國組織召開了多次《生物安全議定書》的“特設(shè)專家工作組”會議，最終于2000年5月簽署了《〈生物多樣性公約〉卡塔赫納生物安全議定書》。針對生物安全問題，國際上通常定義了4個實驗室等級，1級和2級為基礎(chǔ)實驗室，3級為防護(hù)實驗室，4級為最高防護(hù)實驗室，針對不同實驗室等級對應(yīng)需要不同的實驗室設(shè)計特點、建筑構(gòu)造、防護(hù)設(shè)施、儀器、操作以及操作程序等相適應(yīng)。

2.3 貴重精密儀器設(shè)備多

現(xiàn)代生物學(xué)實驗必須基于先進(jìn)的檢測儀器設(shè)備，由于這些儀器設(shè)備的技術(shù)含量高，所以一般都價格昂貴，特別是一些大型精密儀器，動輒幾十萬，多則好幾百萬人民幣。因此，儀器設(shè)備的安全同樣非常重要，一旦發(fā)生如火災(zāi)等安全事故，實驗室財物的損失可能是天文數(shù)字。

2.4 危害綜合性

生物學(xué)實驗室里安置了各種儀器設(shè)備，其中不乏價格昂貴的大型精密儀器。同時也儲備了各種試劑耗材，易燃、易爆、有(劇)毒藥品比較集中，許多耗材也是易燃材料生產(chǎn)。另外，由于研究的需要，實驗室通常也保存了多種細(xì)菌、病毒及其他轉(zhuǎn)基因材料。針對這種高價值、易燃易爆、有毒、有害財物和材料集中的實驗室環(huán)境，如果發(fā)生嚴(yán)重安全事故，不僅會造成財物的損失，也勢必造成有毒、有害物質(zhì)和材料向?qū)嶒炇彝猸h(huán)境的擴散，這種危害具有綜合性，其導(dǎo)致的后果可能是不可估量的。

3 生物學(xué)實驗室安全管理的重點

生物學(xué)實驗室的特點決定了其更需要保證實驗室安全，因此實驗室安全管理顯得更為重要，容不得半點差錯。生物學(xué)實驗安全管理的重點應(yīng)主要從人和制度上著手，加強人員管理和培訓(xùn)是基礎(chǔ)，制定完善的安全管理制度是基本保障[15](圖2)。①從安全巡查、使用規(guī)范、操作流程等各個方面建立完善的實驗室安全管理制度，保障實驗室、儀器設(shè)備能正常、安全運行[16]。②需加強人員的管理和培訓(xùn)、規(guī)范工作人員崗位職責(zé)、樹立危機意識，堅決杜絕人為的錯誤操作帶來的安全事故，將安全事故扼殺在萌芽狀態(tài)，即使出現(xiàn)了安全事故，也能將安全事故的危害等級降低到最低水平[17]。

圖2 實驗室安全管理的重點

3.1 建立完善的安全管理體制

目前，無論是科研院所還是高等院校，實驗室管理或多或少都存在制度缺陷。拿高等學(xué)校為例，現(xiàn)階段高校實驗室的管理表現(xiàn)為多頭管理，即教學(xué)單位(如教務(wù)處和學(xué)院)、后勤輔助單位(如保衛(wèi)處和資產(chǎn)管理處等)和環(huán)保部門共同管理。共同管理表面上體現(xiàn)了分工協(xié)作的優(yōu)勢，但在實際操作中卻出現(xiàn)體制松懈和職責(zé)重復(fù)現(xiàn)象，若部處之間協(xié)調(diào)不好就會出現(xiàn)管理盲區(qū)，甚者互相推諉，導(dǎo)致三不管[18-19]。另外一個普遍現(xiàn)象就是，學(xué)校和相關(guān)管理處室一般都制定了相應(yīng)的安全管理制度，這些制度通常提綱挈領(lǐng)地規(guī)范管理人員、部門的基本職責(zé)，這很重要，但是，針對一線實驗室、儀器設(shè)備和試劑藥品的具體管理工作人員，這些制度難以操作。一線工作人員在實際的實驗室安全管理工作中基本依靠的是經(jīng)驗成分，新進(jìn)人員也需要從頭學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗，實驗室安全管理成了一個亟待解決的問題。

實驗室安全管理主要包括安全制度的制定、安全崗位的設(shè)立、安全體系的建立、安全措施的落實和安全責(zé)任的追究，其核心是安全責(zé)任制和責(zé)任追究制[15,20]。只有不斷完善實驗室安全體系實驗室安全管理才具有有效性；只有真正落實了安全責(zé)任制，做到事前積極巡檢預(yù)防、事后快速反應(yīng)處理，才能保障實驗室財產(chǎn)生命安全；只有真正做到有議、有決、有行、有果，才能避免人為安全事故的發(fā)生，最大限度降低安全事故的危害程度。在實驗室安全管理工作中須主要注意以下幾個方面：①要理順管理體制、明確管理職能，應(yīng)在主管校長的直接領(lǐng)導(dǎo)下設(shè)置專門的部門負(fù)責(zé)實驗室安全管理工作，并成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組和事故應(yīng)急小組，各實驗室或課題組配置專職安全巡查員，形成一種縱向到底、橫向到邊、緊密聯(lián)系的安全管理網(wǎng)絡(luò)體系，落實各級人員的安全職責(zé)，獎懲有度[21-22]；②針對生物學(xué)實驗室的具體情況，制定更加具體、可操作且便于傳承的安全管理規(guī)范將進(jìn)一步推進(jìn)和完善實驗室安全管理工作；③借鑒國外生物學(xué)實驗室的先進(jìn)管理經(jīng)驗，建立詳盡完善的“實用的實驗室安全手冊”，使進(jìn)入實驗室的每個老師和學(xué)生都實驗室安全問題有一個全面、具體的認(rèn)識[23-25]。

3.2 建立完備的儀器和藥品使用和管理規(guī)范

現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)步日新月異，傳統(tǒng)儀器更新?lián)Q代快，新型儀器設(shè)備不斷涌現(xiàn)，這就對管理操作人員的素質(zhì)提出了更高的要求。然而，由于認(rèn)識和體制的原因，我國生物學(xué)實驗室特別是高校實驗室實驗管理者水平嚴(yán)重滯后于生物技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)實驗員的學(xué)識水平無法勝任新型高科技含量儀器設(shè)備的維護(hù)、使用和功能開發(fā)工作[15,20]。一方面，高水平的人才不愿意進(jìn)實驗室，因為潛意識認(rèn)為實驗人員低人一等，做實驗系列老師也沒有發(fā)展?jié)摿?；另一方面，人事部門也會特意安排一些需要政策照顧的、水平普遍不高的人員進(jìn)入實驗室工作。同樣，國家要求加快實驗教學(xué)改革的步伐，推進(jìn)創(chuàng)新實踐人才的脫穎而出，這就要求利用最新的的生命科學(xué)研究結(jié)果，設(shè)計新的綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗項目并引入到實驗教學(xué)中。新的實驗項目的引入，隨之帶來的是新型試劑藥品的使用，其中，諸如生物酶、生物抑制劑及可引起基因突變的制劑等都有很嚴(yán)格的使用和儲存要求，這對現(xiàn)有實驗技術(shù)及管理人員也是一個不小的挑戰(zhàn)。

為提高一線實驗室管理人員綜合素質(zhì)學(xué)校需組織行家制定詳細(xì)的儀器、藥品的使用、維護(hù)和儲存規(guī)范是關(guān)鍵，特別是要盡快制定新進(jìn)進(jìn)口儀器、藥品的使用、維護(hù)和儲存規(guī)范。同時，需要定期和不定期舉行儀器和藥品使用培訓(xùn)，把各種相關(guān)規(guī)范落到實處，并通過培訓(xùn)逐步提高實驗技術(shù)和管理人員的認(rèn)識和學(xué)識水平。

3.3 建立標(biāo)準(zhǔn)化的實驗操作規(guī)范

針對生物學(xué)實驗室生物材料種類多、實驗操作嚴(yán)格的特點，為了避免因?qū)嶒灢僮鲉栴}而產(chǎn)生的有毒、有害的生物和非生物材料的泄漏，必須建立標(biāo)準(zhǔn)化的實驗操作規(guī)范，其中還必須包含特別容易被忽略的實驗廢棄材料的處理規(guī)范。有了這些規(guī)范，無論是新進(jìn)工作人員還是新入室的學(xué)生，無論素質(zhì)的高低，在實驗過程中都不僅能保證實驗的真實有效，也能確保財產(chǎn)、人身和生物安全。

3.4 建立完善的事故應(yīng)急預(yù)案

實驗室安全事故的發(fā)生具有偶然性，非人為原因(如天氣、儀器設(shè)備老化等)引起的實驗室安全事故更是難以預(yù)估，因此，做好未雨綢繆和事后及時補救、減少損失顯得尤為主要，這就需要建立和完善事故應(yīng)急預(yù)案。①建立定期事故應(yīng)急處理預(yù)演制度，保證管理人員和學(xué)生遇事不慌、從容處理；②充分考慮生物學(xué)實驗室的特點，預(yù)估可能發(fā)生的生物學(xué)事故，并針對每一種可能出現(xiàn)安全事故制定應(yīng)急預(yù)案。

4 實驗教學(xué)示范中心的安全管理實踐

我校十分重視實驗室的安全工作，學(xué)校、學(xué)院和實驗室都制定了相應(yīng)的“實驗室安全管理規(guī)范”，學(xué)校任命一位副校長擔(dān)任實驗室安全領(lǐng)導(dǎo)小組組長，學(xué)院主管實驗室副院長和教務(wù)處主管副處長擔(dān)任副組長，實驗室設(shè)置專門的安全巡查員，目前我校已經(jīng)形成了較為完善的實驗室安全管理體系。另外，中心面向全校29個本科專業(yè)開設(shè)基礎(chǔ)實驗課程，同時還承擔(dān)生物學(xué)研究生和本科生的開放任務(wù)，因此，相比其他實驗室，中心的人員更加復(fù)雜，面對的實驗室安全任務(wù)更加繁重。針對這個現(xiàn)狀，中心進(jìn)行了一些有益的嘗試，進(jìn)一步強化了實驗室安全管理，自中心成立以來，取得了零安全事故的可喜成績。

4.1 強化隊伍建設(shè)，杜絕人為事故發(fā)生

人是管理的主體也是被管理的主體，管理者的素質(zhì)決定了管理者的安全認(rèn)識和管理水平。為了保障實驗室安全，中心把實驗室隊伍安全管理建設(shè)擺在首位。①強化實驗技術(shù)人員的培訓(xùn)。中心按學(xué)科設(shè)置責(zé)任崗位，實驗技術(shù)人員是實驗室安全的第一責(zé)任人，中心要求實驗技術(shù)人員必須熟練掌握其所負(fù)責(zé)方向所用到的所有試劑藥品、儀器設(shè)備的使用、存儲和維護(hù)。②設(shè)置專門的安全巡查員。安全巡查員具有生物學(xué)相關(guān)背景碩士研究生及以上學(xué)歷，熟悉示范中心的試劑藥品、儀器設(shè)備現(xiàn)狀，并具有開拓精神和較強的接受能力，能夠應(yīng)對生物技術(shù)快速發(fā)展的挑戰(zhàn)。③聘請優(yōu)秀的、責(zé)任心強的在讀研究生參與實驗室安全管理。我中心施行全天候開放，實驗室技術(shù)人員主要負(fù)責(zé)8 h課內(nèi)時間的安全管理，聘請的研究生的負(fù)責(zé)課外時間的安全管理。④加強入室學(xué)生培訓(xùn)。針對做開放課題研究的本科生和研究生，在進(jìn)入實驗室之前，中心對其進(jìn)行安全知識培訓(xùn)和考核，合格后才能進(jìn)入實驗室開展試驗。

4.2 強化危機意識，避免安全事故發(fā)生

實驗室安全責(zé)任重于泰山，中心每年組織實驗技術(shù)人員聽取實驗室消防安全知識講座，通過一些震撼而慘痛的實例讓大家時刻保持警惕。中心也不定期舉行實驗室安全討論，讓實驗安全意識深入人心。同時，中心主任和專職實驗室安全巡查員會定期對各實驗室進(jìn)行檢查，排除安全隱患并對各實驗技術(shù)人員進(jìn)行考核，實施有效的獎懲措施?？傊?，樹立危機意識，對違反實驗室安全的行為和意識采取零容忍，將實驗室安全事故扼殺在搖籃里。

4.3 強化預(yù)案建設(shè)，防止安全事故擴大化

盡管通過多種途徑預(yù)防實驗室安全事故發(fā)生，但是實驗室安全事故的偶發(fā)性決定了應(yīng)急預(yù)案建設(shè)也非常重要。中心在應(yīng)急預(yù)案建設(shè)方面做一些有益的嘗試：組織事故模擬演習(xí)，如模擬發(fā)生火災(zāi)，實驗技術(shù)人員可以練習(xí)如何判斷火情，如何隔離危險物品防止擴散，如何自救，如何疏導(dǎo)和組織學(xué)生逃生等；建立事故應(yīng)急預(yù)案，規(guī)定事故后擬采取的措施及其優(yōu)先等級，規(guī)定堅決杜絕的行為，從而有效防止事態(tài)和損失擴大。

5 結(jié) 語

實驗室安全是一個永恒的話題，同時我們要用發(fā)展的眼光看待實驗室安全問題，特別需要注意是由于生物技術(shù)的迅速發(fā)展而帶來的生物學(xué)實驗室安全問題[11,13-14]。伴隨著國家對生命科學(xué)研究、教育以及生物產(chǎn)業(yè)的大力投入，伴隨著高水平生物學(xué)人才的不斷涌現(xiàn)，高校和科研院所不斷推進(jìn)生物學(xué)實驗室與國際接軌并取得了長足進(jìn)步，目前已經(jīng)邁入世界領(lǐng)先行列。從發(fā)展趨勢來看，生物學(xué)實驗室安全工作正在逐步向?qū)I(yè)、安全、健康等領(lǐng)域拓展，生物學(xué)實驗室安全管理必須圍繞生物學(xué)特點，拓展思路、與時俱進(jìn)、勇于創(chuàng)新，做到傳統(tǒng)管理與特色管理相結(jié)合，制度建設(shè)與隊伍建設(shè)相結(jié)合，人員培訓(xùn)與深化認(rèn)識相結(jié)合，開創(chuàng)實驗室安全建設(shè)新局面，打造綠色平安生物學(xué)實驗室，維持生物學(xué)實驗室的快速和可持續(xù)性發(fā)展，營造一個安全、和諧的實驗室育人環(huán)境，提高實驗教學(xué)和科學(xué)研究水平，最終為培養(yǎng)出更多創(chuàng)新型生物科技人才奠定基礎(chǔ)，為新世紀(jì)國家的生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅實保障。

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Management and Practice of Bio-laboratory Safety

SUYi,LINWan-huang,HUChao,FANGJun,CHENZhi-yong

(National Demonstration Centre about Plant Sciences Teaching, Hunan Agricultural University,Changsha 410128, China)

In this text, we synthetically analyze the connotation of bio-laboratory safety, the reason of safety misadventure and the characteristics of bio-laboratory. It indicates that the situation of bio-laboratory safety is more serious and people will face more challenges in management. In order to decrease the threat to bio-laboratory, the emphases of bio-laboratory safety management include: 1) to build perfect management system, 2) to build perfect use and management criteria about equipment and chemicals, 3) to build standardized experiment criterions and 4) to build perfect contingency plans. At the same time, this paper provides some experiences about management of bio-laboratory safety in National Demonstration Centre about Plant Sciences Teaching: 1) strengthening team construction for avoiding man-made safety accidents, 2)strengthening employee’s crisis consciousness for refraining from safety accidents and 3)strengthening contingency plan construction for decreasing the loss.

bio-laboratory safety; safety management; practice

2014-05-20

湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目湘教通〔2014〕247號附170)

蘇 益(1979-)，男，四川廣安人，碩士，實驗師，國家級植物科學(xué)實驗教學(xué)示范中心秘書，主要從事實驗室管理和植物生理與分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究。

Tel.：0731-84617020，E-mail：hunausy@163.com

X 931;G 642.0

A

1006-7167(2015)03-0155-04