新冠疫情傳播對高校生物實驗室安全管理的啟示*

摘? 要? 新冠疫情傳播對高校生物實驗室的安全管理提出更高要求。分析普通高校生物實驗室安全管理現狀，對獨立學院轉設后的實驗室管理規范化和數字化提出提升安全性的對策，從實驗室規范制度、學生實驗教學過程管理和生物實驗設備維護等多個方面進行研討。

關鍵詞? 高校；生物實驗室；安全管理；生物安全；實驗設備；安全管理系統

中圖分類號：G647.6? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）16-0157-04

0? 引言

突如其來的新冠疫情被世界衛生組織（WHO）確定為百年一遇的重大公共衛生危機。新冠病毒的襲擊，除了給高校師生的工作生活帶來巨大影響之外，也對高校的實驗室安全管理提出新的要求。生物安全是國家安全體系的重要組成部分，也是目前全球面臨的重大公共衛生問題之一。新型冠狀病毒的全球傳播，讓人們意識到生物安全的重要性，也對高校等研究機構的實驗室生物安全問題提出更高的要求。高校實驗室生物安全事故，不但直接威脅高校實驗人員的健康乃至生命，甚至會引發疾病的流行，造成非常嚴重的后果。此外，由于生物感染具有隱蔽性較強、傳播快速，且在感染后短時間內不易覺察等特點，極易在學校內形成群體性的感染事件。因此，醫學生物實驗室的安全管理尤為重要。

世界衛生組織早在1983年就根據實驗室操作微生物的不同級別，對實驗室的生物安全防護水平進行分類管理[1]。目前根據生物安全防護級別分為四個等級（BSL-1，BSL-2，BSL-3，BSL-4），生物安全水平越高，對實驗室安全設施的要求越高，進行的實驗也越危險。目前，高等院校的生物實驗室基本屬于基礎實驗室，處于生物安全一級（BSL-1）。盡管它對人類的健康影響較小，但由于學院科研范圍、科研類型和科學研究領域的不斷擴大，醫學院校教師和學生數量日益增多，實驗室的生物安全問題涵蓋的面也愈來愈寬。為提高大學師生在生物實驗室操作過程中的安全性，降低大學生物實驗室的生物安全隱患，需要進一步改善和加強對大學生物實驗室的安全管理[2]。

本文主要通過對部分高校醫學院生物實驗室安全管理工作所面臨的問題與狀況進行剖析，進一步明確醫學生物實驗室存在的安全隱患和有待改進的地方，并針對此類問題進行研討，提出相應的安全防范措施及對策。

1? 高校生物實驗室安全管理現狀分析

高校生物實驗室是進行生物科研實驗的重要場所，維護實驗室安全，避免有害生物外泄和操作人員感染，是實驗室安全規范運行的基本要求。然而，實驗室生物安全問題仍時有發生。秦鋒等[1]分析高校實驗室安全事件的原因，并通過95起典型實驗

室安全事故案例的分析，得出生物安全問題占總實驗室安全事故的11%，造成的人員感染及傷亡比例是最大的。國外也有一個統計數據，在1980年至今的40多年間，就有168人直接死亡于實驗室感染，但是更多慢性的或者間接性的死亡案例目前還無法準確計算。國內的生物化學實驗室安全問題也十分嚴重，例如：2016年北京某大學一實驗室，由于冰箱內放置生物化學試劑，在電氣短路引起自燃下導致火災事故；2015年4月，江蘇某大學化工學院的一個實驗室發生爆炸，直接原因是違規配置甲烷含量過高的實驗用氣，摩擦熱能或靜電等導致瓶內氣體發生爆炸事故；2010年5月，云南某大學的電化學綜合測試室由于學生做完實驗未及時關閉電源，導致發生火災。

由于新型冠狀病毒的全球擴散，對生物化工醫學等實驗室的生物安全操作要求也越來越嚴格，特別是實驗室的生物安全性問題再次成為整個社會關注的焦點。因此，實驗室的安全管理水平提升受到高校師生的重視。通過對部分高校生物實驗室的調研，筆者認為目前高校生物化學實驗室在安全管理方面還存在以下問題。

1.1? 生物安全管理制度建設不完善，安全檢查工作不到位

目前，大部分高校的醫學院制定了生物安全管理相關的實驗室管理制度條文，比如高致病性病原微生物菌（毒）種的采購和保存制度等。由于生物技術的發展，也存在一些前瞻性制度約束缺乏的問題。特別是在新形勢下，實驗室安全管理也出現新情況、新特點，原有的制度體系在新形勢下難以對實驗室的方方面面進行全覆蓋，從而會導致部分制度條文無法得到有效落實。雖然，國家已于2008年和2017年相繼發布GB 19489—2008《實驗室生物安全一般標準》和WS 233—2017《病原微生物實驗室生物安全一般標準》等標準，但部分高校未及時根據國家標準制定出新的實驗室安全管理制度細則，在制度執行過程中還存在沒有實施的現象，比如微生物室的壓力和溫控日常檢查工作不完整，應急供電（至少延時半小時）和應急淋浴及洗眼裝置不完備，多臺設備共用插座，定期和不定期安全檢查不到位，等等，高校生物實驗室的安全督查工作亟待加強。

1.2? 實驗人員生物安全意識薄弱

實驗室人員的生物安全意識、行為以及實驗作業習慣等是影響實驗室生物安全性的主觀因素，而良好的職業素養與責任心則是提高實驗室生物安全性的重要因素。部分院校實驗室工作人員對生物安全問題了解還不夠，尤其對一些無色無味的病毒和細菌沒有辨別安全的能力，容易造成病原微生物的感染、傳染或擴散。特別是高校學生實驗人員的流動性大，對于安全規范操作能力的培訓不充分。例如：在實驗室過程中，學生帶著粘有病原微生物的實驗手套進行手機等操作，容易造成病菌傳染；實驗室工作服的管理和使用隨意化，進出實驗室的工作服不消毒清洗，離開實驗室不及時更換等；個別學生進入實驗室會帶入飲品（水）、化妝品等安全隱患物品，會處理隱形眼鏡等，進行實驗時沒有及時洗手，離開實驗室沒有及時消毒，尤其對于擴散性的液體或病毒防護措施和處理手段沒有到位。這些現象都是實驗人員生物安全意識淡薄的表現[3]。此外，對實驗室中的生物安全等級沒有進行分類及明確做出標識，而對于不同生物安全等級的實驗室采取的措施差異性不明顯。

因此，高等院校尤其是醫學院系實驗室管理要切實提高生物安全意識，通過更加嚴格的操作規范要求及防治措施，加強對使用的病原微生物的安全管理，避免實驗過程中使用的試劑、儀器上殘留病菌等造成生物污染。特別是生物實驗過程中產生的多種廢棄物要及時規范處置。目前由于對這些危廢物認識不足，也存在不同程度被隨意處置的情況。這些隱患的存在都讓實驗室生物安全管理面臨巨大的風險，亟待采取措施進行排除。

1.3? 高校對實驗室設備及安全防護設施投入不足

目前，高校實驗室對實驗儀器設備的更新換代和實驗安全防護設施配置等的經費投入普遍存在不足，一部分實驗設備陳舊、電路老化、密封泄露等，容易引起安全事故。尤其是一些生物實驗必備的安全柜、消毒柜也存在設施老化、安全防護水平不達標等現象[4]。同時，部分生物實驗所需要的安全防范設施和保護物品也未配備完善，如對生物化工等試劑材料安全操作防護所需的相對可靠的急救箱、洗眼器、常規工具箱、消毒器具、生物安全柜、通風系統等存在未配備或未更新的情況。實驗室的通風條件、安全標識、門禁監控等也存在安全隱患。因此，實驗室設備及安全防護設施必須按運行周期及時維護和更換。

1.4? 現有的安全管理應急措施和智能監控不到位

高校實驗室新上崗人員和初次進入實驗室的人員特別多，尤其對于突發的安全事故的應急處置培訓教育不夠體系化，有些經驗不足的管理人員在遇到突發事故時很容易手足無措，不僅很難對安全事故進行有效控制，甚至會引起更大的安全隱患。特別是對于實驗室人員來說，對他們在防爆、防火、防化學污染、防觸電、防止中毒、防病原微生物污染傳播等方面的安全應急措施培訓和日常安全演練還不到位，一旦發生實驗室意外事故，很可能對實驗室師生及管理人員造成傷害，甚至帶來嚴重傷亡。

目前，很多高校對實驗室產生的危廢物處置和監管不到位，還未做到全流程實時監控監管。在生物醫學實驗中常常使用許多病理切片、微生物切片，由于它們存在較強的感染性，處理不當，就會加大傳播感染的危險性，甚至危及師生員工的健康。這些實驗廢棄物存在危險化學物質、病原微生物等有害物質，一旦得不到妥善處理，就會形成致病、致畸危險，或成為病毒的主要傳染源，進而影響自然環境和周圍師生的生命安全。很多高校對這類危廢物的處置監管目前還局限于制定規章制度和定期巡查等措施，但這些只能發現實驗室的靜態問題（如?；肺窗匆幎ㄗ鰳俗R，未按規定位置放置等），卻無法實時關注實驗室的動態情況（如對實驗人員操作過程、不規范操作行為等無法進行有效監管），無疑會增加實驗室的動態安全隱患。另外，在實驗室（特別是在生物醫學實驗室）中儲存食品或飲料等，都具有很大的安全危險性[5]。盡管這種情況下存在一定的偶然性，但如沒有有效監測，就很有可能造成重大安全事故的發生。

通過實驗室智能監測系統對實驗室管理人員的工作過程和行為規范進行實時動態監測，可以在風險出現之初及時發現問題，從而提高從源頭上遏制風險的概率。根據現代博弈原理，在安全預防問題上，人的僥幸心理往往和監管力量成反比，監管力度越大，違規情形出現的概率越小。因此，實驗室的實時智能監控系統應引起學校管理層重視。

2? 高校生物實驗室安全管理提升對策

2.1? 建立健全生物實驗室安全管理制度，完善實驗室安全督查機制

高等學校要在符合國家制定的實驗室生物安全管理體系規范和技術標準基礎上，針對自己的實際狀況有針對性地建立和健全自身的實驗室生物安全管理體系。以剛從獨立學院改制為普通本科院校的浙大城市學院為例，根據學校實驗室管理工作規范化方面存在的缺陷，率先完善和細化實驗室安全管理規定，形成學校、學院、系（專業）、研究所之間的多級實驗室安全管理職責制度，并明確按照“誰負責管理、誰監督，誰運行、誰擔責”的管理原則，切實落實審批制和督查制。把實驗操作規范、學生實驗預約、實驗設備維護，以及生物試劑、材料等?；返牟少彙⑹褂眉疤幹玫?，通過信息系統進行整合，逐步建立實驗室安全規范操作提醒系統、實驗設備及時維護提醒系統、實驗用品采購及使用情況追蹤監管系統、實驗室安全巡查系統等多個智能化監管系統[6]。涉及細菌、病毒等存在易污染、易傳播的生物材料試劑的使用，嚴格按照審批、采購、存儲、領取、使用和危廢物處置進行全流程電子信息登記和實時監控。特別是把對易制毒、易制爆、易感染物品儲存條件是否達標的檢測納入日常規范管理，指定?；穼T進行專人管理，做好生物實驗試劑材料及危廢物的集中存放保管。制定并逐步完善生物化學實驗室的應急預案措施，定期開展實驗室安全巡查，特別是對?；返拇娣?、使用和危廢物的處置情況、實驗設備的安全性等進行定期和不定期的檢查與監督，建立嚴格的分級考核制度。

2.2? 推出生物醫學類學生實驗技術操作規范第一堂課制度

高校生物醫學實驗室主要面向的是大學生，學生群體存在流動性大的問題，因此，對實驗學生進行第一堂課的專業安全培訓十分必要。設置實驗人員準入制度，要求所有進行實驗操作的人員必須先通過實驗規范操作安全培訓和測試。尤其對于大學生初次上實驗課程，必須率先開展第一堂安全課程教學和測試。第一堂課除了介紹安全規范之外，還需要介紹實驗室環境及存在的病菌、生物體，讓實驗人員能從自我防范的意識上來重視實驗室的生物安全管理。只有通過安全操作規范培訓測試的人員，才能進入生物實驗室開展實驗研究。生物實驗室一般對操作人員在著裝及穿戴上都有嚴格的規范，對首次進入實驗室操作的人員，教師應傳授操作注意事項和動作規范，先規范演示后再讓其開展實際操作。教師要加強責任意識，對實驗人員的操作過程進行實時監督，做到及時發現不規范動作并迅速制止糾正。

2.3? 加大生物實驗室資金投入，提升實驗室設備安全防護水平

由于經費匱乏，很多高校目前在生物醫學類實驗室的安全設備更新投入上還存在很多不足。轉設公辦大學后，浙大城市學院將按照全國百強高校的建設目標，加強對實驗室及安全保護設備設施的投入力度，適時對老化設備和不合格的實驗防護設施進行更新換代，并供應充足的實驗手套、護目鏡、口罩等防護用具。此外，按照國家出臺的實驗室相關技術標準和規范，對實驗室的預警應急系統、防護設備等進行改造升級。周期性地更新洗眼裝置、消毒器具、生物安全柜、高壓滅菌裝置等安全防護設備[7]。另外，還根據科技發展和設備智能化需求，增加并配置電子煙霧報警器、高清監測裝置、智能識別門禁系統、安全事故預警控制系統、呼救設備等。提供豐富的清潔消毒物品，保障實驗室管理人員能夠對實驗設備進行及時清潔和消毒，確保實驗室設備安全運行。提供廢棄物處置專項資金，保證對實驗室產生的廢棄物進行及時處置。對生物安全柜是否達到無菌要求、培養箱是否滿足溫濕度標準、高壓滅菌中的水量和管圈是否正常等設備安全維護工作要給予重點關注，把一切可能發生的安全隱患消滅在萌芽狀態。

2.4? 建設生物實驗室安全管理系統與智能監控平臺

隨著浙大城市學院校園數字治理工作的不斷推進，實驗室安全管理的數字化、信息化和智能化改革也成為必然。在實驗室安全管理系統的功能設計上，著重考慮安全警示教育、實驗安全操作指南、實驗室安全隱患緊急處置方法等板塊的功能。在實驗室安全的數字化管理方面，實驗室操作人員可采用校園卡或人臉識別等技術進入實驗室，并能通過實驗室安全管理智能識別系統，實時驗證該人員是否通過實驗操作規范培訓測試，判斷其是否有權限開展該實驗操作。只有通過培訓測試后，才能進入實驗室開啟相關實驗。結束實驗后，實驗室安全管理智能系統還能檢測實驗儀器等是否歸位，必要的電源是否關閉。實驗室安全管理系統給實驗人員的安全操作提供了一道防御。

另外，在實驗室安全管理系統的自動化方面，由于現代計算機和人工智能技術的迅速發展，安裝實驗室監控管理系統也十分必要。把計算機監控技術與實驗室的安全管理系統進行交叉融合，并通過智能監測系統對實驗人員的操作過程進行安全監控，增加安全隱患的發現手段，達到通過監督促進實驗操作人員提高安全意識的目的。對于生物實驗室而言，可在風險較大的幾個場景采用實時圖像識別技術，對危險操作進行實時動態識別和監控預警，對存在安全隱患的實驗操作能實時給出提醒和警告，從而提升生物實驗室的安全性。

3? 結束語

綜上分析，加強對生物實驗室的安全管理和監管，在新冠疫情防控背景下具有更加重要的意義。在進行大學生實驗教學和創新實驗等動手操作培訓時，需要對實驗室環境、儀器設備、應對突發狀況的處置能力、生物安全保護意識等多方面開展綜合評價與監測檢測，以便及時發現可能存在的生物安全隱患，并提出適當的預防與緊急預案，將風險降到最低，最大限度地保證高校實驗室的生物安全和實驗人員的人身安全。只要高校和全體師生共同努力，嚴格遵守實驗室安全管理條例和疫情防控預案，一定能將實驗室生物安全風險降到最低，高校生物實驗室安全建設也一定能真正落到實處。

參考文獻

[1] 秦鋒，黃強，袁久洪，等.淺析高校實驗室生物安全事件的原因與管理對策[J].實驗室研究與探索，2017，36（8）：302-306.

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[5] 湯福艷.新冠疫情下關于提升我國生物安全治理能力的思考[M]//上海法學研究集刊.上海市法學會國家安全法治研究小組文集.2021，49（1）：60-67.

[6] 王海文，田昌昊，龔麗娟，等.后疫情時期本科創新實踐實驗室安全管理探討[J].化學工程與裝備，2021（9）：288-289.

[7] 盧鳴.新形勢下實驗室安全管理的重要性及新思路[J].產業科技創新，2020（16）：87-88.

*項目來源：本文得到浙江省科學基金“基于高維不確定性量化的綜合多能源精細化調控技術研究”（LY21F030002）的資助。

作者：張巧玲，浙大城市學院，主要從事實驗室教學與管理研究工作（310015）。