姚建華 徐雯麗 黃 迎 蔣舒仰 胡 靜 李 佳

中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所（上海 200032）

化學(xué)品在人們的日常生活、國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)及安全保障中發(fā)揮其重要作用的同時(shí)，也存在著不可忽視的危害和危險(xiǎn)性。隨著現(xiàn)代合成方法和技術(shù)的發(fā)展，新化合物數(shù)量的增長速度在加快。對(duì)于其中具有（或者可能具有）危險(xiǎn)化學(xué)品性質(zhì)的化合物，僅僅采用傳統(tǒng)的方法和技術(shù)進(jìn)行管理，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需求。因此，必須采取智能技術(shù)與傳統(tǒng)方法相結(jié)合的管理模式。

根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局2015年發(fā)布的《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》中的描述[1]，危險(xiǎn)化學(xué)品是指具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì)，對(duì)人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品。該目錄中只包含化學(xué)品名稱、CAS號(hào)、是否具有劇毒性等信息。

目前，危險(xiǎn)化學(xué)品的管理主要還是采用一些傳統(tǒng)的方法和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，如：管理大多采用人工方式，信息更新滯后；已有的信息查詢系統(tǒng)功能也不盡如人意，如法規(guī)查詢只限于文字，化工類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫如（chemicalbook[2]，chemblink[3]）只提供文字檢索，無化學(xué)結(jié)構(gòu)檢索功能。人們不能從這些系統(tǒng)中獲得與列入目錄中的化合物屬于同系列，且差別及其微小的化合物的相關(guān)信息。

本文將介紹采用超文本預(yù)處理器（PHP）、多線程的結(jié)構(gòu)化查詢語言數(shù)據(jù)庫MySQL和VC++開發(fā)的基于網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)化學(xué)品信息查詢系統(tǒng)（CISOC-WEBHCIQS）[4]，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)及文字檢索功能，并且包括化學(xué)品的實(shí)驗(yàn)和預(yù)測(cè)信息。

1 方法

危險(xiǎn)化學(xué)品信息查詢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)為采用PHP，MySQL和VC++開發(fā)的基于網(wǎng)絡(luò)的信息查詢系統(tǒng)。PHP是一種通用開源腳本語言，可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與用戶的交流；MySQL作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，存儲(chǔ)危險(xiǎn)化學(xué)品的信息。

該系統(tǒng)中的危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)據(jù)取自國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布的《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》（2015版）。根據(jù)目錄中的化合物，在SciFinder中收集相關(guān)化合物的基本信息（包括結(jié)構(gòu)信息），在MDL的毒性數(shù)據(jù)庫中收錄化合物的急性毒性、致突變毒性以及致癌毒性信息；然后制定一系列的規(guī)則，篩選、轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，得到實(shí)驗(yàn)條件統(tǒng)一、數(shù)量單位統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，方便用戶進(jìn)行查閱、對(duì)比。

圖1 CISOC-WEBHCIQS框架

2 結(jié)果與討論

危險(xiǎn)化學(xué)品信息查詢系統(tǒng)的查詢界面如圖2所示。用戶通過網(wǎng)絡(luò)提交危險(xiǎn)化學(xué)品的化合物結(jié)構(gòu)、CAS號(hào)、中文名稱、英文名稱、別名或毒性信息中的一項(xiàng)，便可獲得與該提問信息相關(guān)的危險(xiǎn)化學(xué)品的關(guān)聯(lián)信息（如圖3所示），包括危險(xiǎn)化學(xué)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)，中文名稱，英文名稱，CAS號(hào)，別名，相對(duì)分子質(zhì)量，分子式，劇毒性，毒性的實(shí)驗(yàn)值（急性毒性、致癌毒性、致突變毒性），毒性的預(yù)測(cè)值（急性毒性、致癌毒性、致突變毒性）等。其中，危險(xiǎn)化學(xué)品的毒性預(yù)測(cè)值可作為毒性實(shí)驗(yàn)值的有效補(bǔ)充。

圖2 危險(xiǎn)化學(xué)品信息查詢系統(tǒng)查詢界面

該系統(tǒng)與現(xiàn)有的危險(xiǎn)化學(xué)品查詢系統(tǒng)最主要的區(qū)別是：該系統(tǒng)具有危險(xiǎn)化學(xué)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)檢索功能。對(duì)于那些暫未被列入危險(xiǎn)化學(xué)品，且與危險(xiǎn)化學(xué)品具有極為相似結(jié)構(gòu)的化合物，該系統(tǒng)可以提供一些參考信息。這將有助于防范化學(xué)品事故的發(fā)生，降低化學(xué)品事故發(fā)生的可能性。

為了使該系統(tǒng)能夠更好地為化工領(lǐng)域的生產(chǎn)、管理人員服務(wù)，目前課題組正在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，即增加危險(xiǎn)化學(xué)品的使用規(guī)范以及應(yīng)急處理預(yù)案信息。在生產(chǎn)、管理人員使用該危險(xiǎn)化學(xué)品之前，通過了解相關(guān)使用規(guī)范可以降低意外發(fā)生的可能性；了解應(yīng)急處理預(yù)案，可以在意外發(fā)生時(shí)，及時(shí)有效地進(jìn)行處理，防止事故擴(kuò)散。

現(xiàn)有的應(yīng)急處理預(yù)案只針對(duì)某一危險(xiǎn)化學(xué)品，以及該化學(xué)品在實(shí)際發(fā)生事故后所檢測(cè)到的化學(xué)物質(zhì)。改進(jìn)后的系統(tǒng)可提供的應(yīng)急處理預(yù)案還包括預(yù)測(cè)反應(yīng)可能生成的化學(xué)物質(zhì)，并提供對(duì)該化學(xué)物質(zhì)的處理方案。預(yù)測(cè)技術(shù)是對(duì)已有信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的再加工和再利用，預(yù)測(cè)結(jié)果是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。

圖3 危險(xiǎn)化學(xué)品信息查詢系統(tǒng)結(jié)果界面

3 展望

本文簡(jiǎn)要介紹了基于網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)化學(xué)品信息查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有化學(xué)結(jié)構(gòu)查詢功能，其可以為未被列入監(jiān)管清單，且化學(xué)結(jié)構(gòu)與清單中化合物相似的化學(xué)品的管理，提供參考信息。此外，該系統(tǒng)中增加了預(yù)測(cè)結(jié)果，可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺失而帶來的管理不便的不足。該系統(tǒng)能夠在化工生產(chǎn)領(lǐng)域?yàn)榛瘜W(xué)品的有效管理提供一種技術(shù)方法，是實(shí)現(xiàn)綠色化工不可或缺的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]危險(xiǎn)化學(xué)品目錄 [EB/OL].(2015-03-09)[2017-10-30].http://www.chinasafety.gov.cn.

[2]Chemical Book[EB/OL].[2017-10-30].http://www.chemicalbook.com/ProductIndex.aspx.

[3]ChemBlink[EB/OL].[2017-10-30].http://www.chemblink.com/indexC.htm.

[4]中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所計(jì)算機(jī)化學(xué)研究小組.危險(xiǎn)化學(xué)品信息查詢系統(tǒng)[EB/OL].[2017-10-30].http://202.127.145.116/hciqs-3/index.php.