劍橋大學化學工程與生物技術系實驗室安全管理啟示

樸 瑩，江寅申，喻涵之，唐建斌，申有青

（浙江大學 化學工程與生物工程學院，浙江 杭州 310012）

實驗室作為科技創新的基地，是科技創新體系的重要組成部分。近年來，我國科研經費投入力度加大，實驗室建設在硬件設施和管理體系上正在經歷一個不斷完善升級的過程。實驗室安全管理是實驗室建設的重要方面，包括實驗室安全基礎設施建設、安全教育、監管等[1]。就化工學科實驗室而言，實驗操作風險較高容易引發事故[2]，實驗安全更是第一要務，是保障科學研究的根本。目前，國內實驗室的基礎安全設施已經普遍能夠得以保障，制定了一系列安全監管制度，實驗人員也有意識地采取基礎防護措施[3-4]，但與世界一流大學的標準還存在一定的差距[5]。

為深入了解世界一流大學的實驗室管理模式，我校資助實驗室管理相關人員赴劍橋大學化學工程與生物技術系（Department of Chemical Engineering and Biotechnology，CEB）參觀學習。CEB在2018年全球化學工程系排名第四，具有悠久歷史，享有很高的學術聲譽。2015年，CEB搬遷至劍橋西區新大樓，配備了世界一流的專為化學工程和生物相關基礎科研而設計的實驗室，同時擁有先進的管理體系，堪稱世界一流大學化學工程系的典型代表。此行除參觀了CEB大樓、物理化學教學實驗室、生物化學教學實驗室之外，還參加了安全培訓課程，獲得了一整套CEB安全管理資料，對國內實驗室同行有一定的價值，值得學習借鑒。

1 CEB的門禁系統

在參觀CEB大樓的過程中，令人印象深刻的是其科學的門禁系統。CEB大樓地上部分一共三層，地下一層，包括實驗區、IT區、辦公區、行政區以及若干會議室。頂層為行政區和PI（principle investigator，學科研究員）辦公區，除了最頂層，其他樓層都是由實驗區域與其他區域組成，這些區域彼此間通過門禁系統分隔開來（見圖 1(a)）。通過門禁系統的有機分隔，在保障工作和生活區域安全的前提下，方便實驗人員工作和生活的切換。如此構建可靈活組合的模塊化實驗室布局是一流實驗室硬件建設的發展趨勢[6]。CEB門禁系統的特點如下。

（1）開通準入嚴格。到 CEB學習的碩博士、訪學人員以及本科實習生等只允許在工作區域及區域間連接走廊活動，只有通過嚴格的安全培訓及安全測驗之后，才能根據測試等級逐級開通實驗區門禁。

（2）門禁設置人性化。從外入內的門禁須刷卡，從內到外則是按開門鍵，不難理解這樣設置的理由是出于突發狀況下對人身安全的考慮，是十分科學而人性化的舉措。門禁入口處還設置了給臨時訪問人員準備的實驗服等防護物柜（見圖1(b)）。

（3）門禁分級層層遞進。實驗區域并非只有一層門禁，其內部包含的多層門禁是按照實驗室等級設置的，只有通過相應等級的實驗室準入資格測試才可以開通進入第二層門禁的權限（見圖1(c)）。

圖1 CEB的門禁系統

（4）管理團隊專業。IT區的工作人員負責開通門禁，除此之外還負責維護電子閱覽室、幫助科研人員解決電腦、網絡、用電等實際問題。這些工作人員并非保安，而是具有IT專業背景知識的、牛津大學等名校畢業的計算機專業碩士，他們可更專業、高效地輔助實驗室運行。由此可見劍橋大學對人員配備專業性的重視程度。

2 嚴格而全面的安全培訓檢驗制度

CEB對多方面的安全有一套系統性的保障措施，其中最重要的是針對性地制定了一系列的安全學習步驟，以培訓考核的方式實施。安全培訓包括一般安全（見圖2(a)）和實驗室安全（見圖2(b)）。一般安全課程從人身安全角度出發，介紹在平常工作及生活中一些潛在而容易被忽視的危險情況發生時的應對措施及步驟；實驗室安全則是介紹實驗過程中的安全注意事項。這兩方面的學習內容幾乎涵蓋了科研人員在CEB大樓里可能面對的各項安全狀況。

圖2 安全培訓材料

CEB開設的安全培訓課程具有以下特點。

（1）課程開設頻繁。培訓課程每周兩節，每月兩次，保障所有相關人員都能及時參加，從而使他們能夠盡早進入實驗室。此外，每周五進行一次消防演練，這種高頻率的演練使相關人員能夠從容地應對火災。

（2）內容貼合實際。一般安全著重介紹5種滅火器的特點及使用方法，避免滅火器選擇失誤導致的嚴重后果。實驗室安全舉例說明實驗相關安全常識，如實驗手套的選擇、生物安全柜的分類及適用性、生化廢棄物的分類及處理方法，還介紹化學試劑的分類及其特性的查詢方法等，這些培訓內容非常實用、切合實際。

（3）內容涉及廣泛。強調各個方面的人身安全，介紹包括食品、用電、抬重物、取高處物品、噪聲、超聲等情況下的安全操作方法，對安全進行較細致的劃分并分別加以詳細說明。

培訓課程結束后進行隨堂測試，測試內容包括規章制度、責任的落實等，側重于應對突發狀況的方法步驟，如化學毒物沾到皮膚后的處理方式、對不同危險狀況的應對方法和步驟、易燃品存放的注意事項、生化廢物的分類處理方法、用電注意事項等，目的是讓實驗人員有充分的心理準備應對各種情況。

3 安全管理團隊及監管措施

CEB設有專門的安全辦公室，由一位安全辦公室負責人和兩位工作人員組成，負責制定安全規章制度，主要包括CEB的生物工作手冊（見圖3(a)）等。在國內，清華大學化工系也曾制定過實驗室安全教育類手冊，包含儀器設備、化學藥品、操作安全、電器安全、生化安全、滅火與逃生等內容[3]。此外，CEB還負責講授安全相關的課程、組織安全測驗、審核所有實驗存在的安全問題以及完善實驗樣本庫的記錄。樣本庫保存的是涉及人類組織的實驗材料，因涉及倫理問題，實驗倫理檢查機構不定期進行抽查，如果材料不完整將導致很嚴重的后果，甚至承擔法律責任。CEB有較完善的實驗安全監管措施。首先是上文提到的門禁系統；其次，實驗人員進入實驗區后并不可以馬上開始做實驗，任何實驗正式開展之前都需要填寫與實驗安全相關的申請表格，如“RISK ASSESSMENT-FORM”（風險評估表）、“HAZARDOUS SUBSTANCE RISK ASSESSMENT-CEB FORM”（有害物質風險評估—CEB表）等（見圖 3(b)和(c)），這些表格中需列出實驗的詳細步驟和涉及的所有試劑。安全辦公室經過評估，確認該實驗是否與實驗室等級相符，涉及的藥品試劑盒實驗步驟是否在安全標準要求的范圍內，實驗內容有所改動時需提交新的申請。CEB的安全管理表格還涉及實驗倫理、責任歸屬等問題；再次，對于剛剛獲得準入資格和操作資格的實驗人員，只有在實驗室工作一年以上且經驗豐富的實驗人員陪同的前提下才被允許進行實驗操作，最大限度監督實驗人員規范實驗習慣和保障實驗安全。安全員不定期抽查檢查實驗室，若發現違規操作，輕則警告，重則須重新學習和考核安全規章。

圖3 CEB生物工作手冊及風險評估表

4 以人為本的安全理念

“以人為本”的概念在以往許多實驗室安全管理文章中均有提及，如戴玲妹、吳林根、范強銳等提出的“以人為本”強調充分調動學生的主觀能動性，讓學生參與實驗室的維護工作等[7-9]。而 CEB的“以人為本”則是強調人在科研工作中的重要地位，更好地實現人文關懷，從而讓科研人員最大程度投入科研工作中。

CEB的安全管理體系能夠較好地體現其先進性。CEB安全事項還包含很多非常細致且富含人文關懷的內容，涉及實驗人員幾乎每天都會遇到的一些“小”問題及其解決方法。如遇到搬運重物情況時，如何衡量重物是否可以搬運；涉及搬運技巧時，怎樣的姿勢能夠避免受到傷害；遇到取高處物品的情況時應如何應對；孕婦或身體有疾病的人員如需要進行實驗操作時，可申請特殊的實驗安全審查表，安全辦公室將協助關懷和指導其實驗操作；實驗防護服的扣子并非紐扣而是按扣，在緊急情況下可迅速脫下實驗服以爭取時間；此外對食品有很嚴格的要求，只允許從指定食堂購買，并記錄供給內容和時間；倡導綠色環保理念，循環使用無毒害用品、節約用水用紙用電、避免獨占公共資源等，每一事項均是非常實用的安全提示，體現了以人為本的安全理念。

5 啟示

將CEB與國內高校安全管理進行以下對比（見表 1）。

表1 CEB與國內高校安全管理對比

總體來說，CEB有很多值得學習借鑒的方面，歸納起來有以下幾點。

（1）提高安全教育及監管力度。學校安全管理部門應定期開設培訓及考試課程，提高實驗人員對安全問題的重視程度。國內許多實驗室的安全教育一般僅停留在宣傳層面，安全講座也常流于形式，實驗室人員對安全工作不夠重視。為此，嚴格的安全考核準入制度在科研工作中必不可少，唯有如此，方可提高實驗人員的安全意識。與此同時，須加強實驗室日常安全巡查、監督管理等，以便提高安全監管力度。

（2）安全教育內容需要更加深入廣泛。安全內容不應局限于火災、化學品爆炸等嚴重事故，也應對多方面的行為加以規范，例如實驗防護裝備的選擇和使用、搬運重物或高處物品放置方法、食品安全等涉及人身安全的方方面面。同時，安全教育內容需要做精細化改革，例如滅火器的種類及適用性、通風柜的種類區分、高壓滅菌不同類物品的注意事項等。

（3）加大對基礎安全設施的投入。許多高校實驗室尚未設置門禁或僅配備初級門禁，實驗室安全管理處于相對分散自由狀態。因此，將實驗室安全管理納入實驗大樓規劃設計中并做深度考量勢在必行，其設計原則應遵循安全、高效、便捷等特點。以科學的門禁系統作為科研規范化的第一步，為科研工作和生活提供安全保障。增加投入，不斷完善科研基礎設施，使其與科研工作的高安全要求、人性化需求、靈活便捷需求相匹配。

（4）人性化的細節設置。科研的發展最終要立足于以人為本使人受益。實驗室安全規定以及安全文化建設需要充分考慮人的因素，以及在實驗室過程中的安全感受。應該從實驗人員的角度，考慮實驗室安全的要求，體現人性化管理的細節。通過對科研用品、實驗環節、實驗室環境等加以人性化設計，讓研究人員始終處于一個良好狀態，更好地開展科研工作。

6 結語

劍橋大學在實驗室安全管理方面固然有許多值得我們學習的方面，但也存在一定程度的局限性，如對所有實驗耗材、方法、步驟，事無巨細、反復地進行審核，不僅影響了審核效率，也加大了監管的難度。再如公共儀器平臺管理制度不夠完備、儀器管理員工作積極性較低，導致儀器無法預約或預約滯后嚴重等。由此可見，世界一流大學的制度也并非完美，我們應在實踐中取其精華。因此，怎樣全面綜合地提升實驗室安全管理水平，保障高效率的科研工作，還需要不斷探索。