動物實驗生物安全管理中的風險評估與預(yù)警機制構(gòu)建

在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等多領(lǐng)域的研究中，動物實驗起著無法被替代的重要作用，是探究生命奧秘、研發(fā)全新藥物以及治療辦法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，動物實驗涉及病原微生物、遺傳修飾生物這類存在生物危害性質(zhì)的因素，還有諸如動物逃脫、被咬傷、過敏狀況出現(xiàn)等風險。若管理上稍有松解，就特別容易引發(fā)跟生物安全相關(guān)的事故，對參與實驗的人員健康構(gòu)成威脅，使得周圍環(huán)境遭受污染，更甚者造成公共衛(wèi)生方面的不良事件。因此，構(gòu)建一套完備的風險評估以及預(yù)警機制，對于確保動物實驗的安全性，進而推動生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究的持續(xù)性發(fā)展，具備著關(guān)鍵的意義。

1動物實驗生物安全管理現(xiàn)狀與問題

1.1管理現(xiàn)狀

目前動物實驗的生物安全管理已經(jīng)獲得研究人員和實驗室管理人員的廣泛重視，各個國家都陸續(xù)出臺了與之相關(guān)的法律法規(guī)以及標準、規(guī)范。我國出臺了《實驗動物管理條例》《病原微生物實驗室生物安全管理條例》這類法規(guī)，針對實驗動物的喂養(yǎng)、使用還有生物安全實驗室的建設(shè)以及管理，給出明確的規(guī)定。大多數(shù)的科研機構(gòu)、高等院校還有企業(yè)都設(shè)立了實驗動物管理委員會或者生物安全管理部門，這些部門承擔著動物實驗的審批、監(jiān)督以及管理工作。在硬件設(shè)施的領(lǐng)域當中，具備不同生物安全等級的動物實驗室正逐漸邁向完善狀態(tài)，這些實驗室配置了諸如通風體系、消毒器具以及防護用具等設(shè)施，從而為動物實驗?zāi)軌虬踩亻_展給予了一定程度的保障。

1.2存在問題

雖然已有一定程度的進展，但動物實驗相關(guān)的生物安全管理工作依然存在一些問題。第一個問題是使用實驗室的相關(guān)人員素質(zhì)參差不齊，風險意識處于較低水平，一部分參與實驗的人員對于生物安全方面的風險認識不夠深入，存在違反規(guī)定進行操作的情況。第二個問題是風險評估工作只是走過場，缺少一套系統(tǒng)且科學(xué)的評估手段，因而不太容易精準地識別并對潛在的風險進行量化處理。第三個問題是預(yù)警機制處于缺失狀態(tài)，不能對有可能發(fā)生的生物安全風險展開及時的監(jiān)測以及預(yù)警工作，這就造成當安全事故發(fā)生時，應(yīng)對行動明顯落后于實際情況[1]

2動物實驗生物安全風險評估體系構(gòu)建

2.1風險識別

動物實驗所面臨的生物安全風險，會在實驗動物的引入環(huán)節(jié)、飼養(yǎng)管理階段、實驗操作進程以及廢棄物處理步驟等整個實驗進程中都有所體現(xiàn)。從風險的源頭來著，大致涵蓋生物方面的風險、物理層面的風險、化學(xué)領(lǐng)域的風險以及管理范疇的風險。在生物風險這方面，存在實驗動物所攜帶的能在人和動物間傳播的病原體、轉(zhuǎn)基因生物所產(chǎn)生的不明生物效應(yīng)等情況；物理風險關(guān)聯(lián)到動物抓撓咬傷、機械造成的損傷、輻射帶來的危害等現(xiàn)象；化學(xué)風險包含實驗期間所運用的有毒有害的化學(xué)試劑、麻醉類藥品等物品；

管理風險則表現(xiàn)在規(guī)章制度不夠完備、人員培訓(xùn)不夠到位、監(jiān)督環(huán)節(jié)有所缺失等現(xiàn)象上。

2.2構(gòu)建風險評估指標體系

依據(jù)風險識別所得結(jié)果，搭建具備多層次特征的動物實驗生物安全風險評估指標體系。此體系的目標層面是對動物實驗生物安全風險開展綜合評估；準則層面劃分成5個維度，分別是人員風險、管理風險、設(shè)施設(shè)備風險、實驗動物風險以及操作流程風險；指標層面進一步細致劃分為20個特定指標，如人員接受生物安全培訓(xùn)的實際狀況、實驗動物健康監(jiān)測的具體情況、實驗室通風系統(tǒng)運行的穩(wěn)定狀態(tài)、動物麻醉操作的規(guī)范水準、生物安全管理制度的完善程度等。此指標體系對動物實驗生物安全風險的關(guān)鍵要素實施了全方位的覆蓋，從而為展開科學(xué)的評估奠定了基礎(chǔ)。

2.3風險評估方法選擇與應(yīng)用

運用層次分析法（AHP）來明確指標的權(quán)重，專門邀約了動物醫(yī)學(xué)、生物安全以及實驗室管理等相關(guān)領(lǐng)域總共10位專家，由這些專家針對同一層次當中各個指標彼此之間的相對重要程度展開兩兩對比，進而構(gòu)建出判斷矩陣。借助計算矩陣的最大特征值以及特征向量，最終獲取各個指標的權(quán)重。例如，準則層中人員方面的風險、實驗動物相關(guān)的風險、設(shè)施設(shè)備所存在的風險、操作流程產(chǎn)生的風險，還有管理上的風險，其權(quán)重依次為0.2、0.25、0.2、0.15以及0.2。借助模糊綜合評價法的運用，將風險等級劃分成“低風險”“較低風險”“中等風險”“較高風險”“高風險”這5個級別，采用模糊語言變量對各個指標的風險狀況加以描述，經(jīng)過加權(quán)平均的計算方式得出動物實驗生物安全風險的綜合分數(shù)，進而明確風險等級[2]

3動物實驗生物安全預(yù)警機制構(gòu)建

3.1預(yù)警機制框架設(shè)計

動物實驗生物安全預(yù)警機制由風險監(jiān)測、風險分析、預(yù)警發(fā)布以及預(yù)警響應(yīng)這四個環(huán)節(jié)所構(gòu)成。在風險監(jiān)測環(huán)節(jié)，運用多維度的數(shù)據(jù)采集策略，在動物實驗室的關(guān)鍵區(qū)域裝配精準度高的溫濕度傳感器、能檢測有毒有害氣體的儀器以及具備高清功能的視頻監(jiān)控設(shè)備，搭建起一個24h持續(xù)進行實時監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)，達成對實驗室溫濕度的起伏變化、氣體的泄漏情況、設(shè)備非正常運行等環(huán)境方面參數(shù)的動態(tài)捕捉工作；與此同時，構(gòu)建起人員健康申報的制度以及標準化的實驗操作記錄體系，要求參與實驗的人員每日匯報自身的健康狀況，對實驗步驟、試劑的使用狀況以及廢棄物的處理等方面的操作細節(jié)按規(guī)范做好記錄，以保證風險信息能夠全面覆蓋，不存在遺漏之處。在風險分析這一環(huán)節(jié)當中，依靠大數(shù)據(jù)分析平臺，采用數(shù)據(jù)挖掘算法以及機器學(xué)習(xí)模型針對海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)開展深度處理工作。借助構(gòu)建風險特征庫以及異常行為模式識別系統(tǒng)，準確地將潛在風險識別出來。在預(yù)警發(fā)布環(huán)節(jié)，搭建分級響應(yīng)機制，按照風險等級來劃分出藍色、黃色、橙色、紅色這四級預(yù)警，通過短信、郵件、實驗室廣播、應(yīng)急警報等多種渠道組合的方式，達成預(yù)警信息在短時間內(nèi)的快速觸達效果。

3.2預(yù)警值設(shè)定

合理地設(shè)定預(yù)警閾值是預(yù)警機制得以有效運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。針對諸如實驗室溫濕度、有害氣體濃度這類能夠進行量化的指標而言，需要嚴格依照《實驗室生物安全通用要求》（GB19489-2008）等國家標準以及行業(yè)規(guī)范，并且結(jié)合實驗室實際所處的環(huán)境狀況來設(shè)定閾值。以生物安全二級動物實驗室來講，按照規(guī)范的要求，溫度最好控制在 20～26°C ，相對濕度要維持在 40%～70% ，一旦溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)顯示溫度超出了26 °C 或者低于 20% 、濕度偏離了標準的范圍，就會馬上觸發(fā)聲光報警，而且會同時推送預(yù)警信息到管理人員的終端設(shè)備。針對不宜進行量化的指標，如出現(xiàn)實驗人員違規(guī)操作、實驗動物健康方面的異常狀況等，有必要構(gòu)建一套動態(tài)的評估模型。具體而言，一方面要組建生物安全專家開展多次德爾菲法評估工作；另一方面，必須提取近三年來實驗室安全事故的相關(guān)記錄以及實驗動物的健康檔案，借助統(tǒng)計學(xué)分析的方法來明確違規(guī)操作每月平均的頻次警戒線，還有實驗動物異常行為發(fā)生的概率閾值，以此保證預(yù)警機制既擁有一定的科學(xué)性，同時也契合實際的管理要求。

3.3預(yù)警響應(yīng)流程

在預(yù)警信息發(fā)布之后，隨即踏入嚴謹、有序的預(yù)警響應(yīng)時段。針對低風險以及較低風險的等級情況，實驗室的負責人必須馬上召集具備專業(yè)資格的技術(shù)人員與安全管理工作者，帶上專門用于檢測的儀器，針對實驗室的環(huán)境狀況、儀器設(shè)備的運行情形、操作的具體流程等方面開展全方位的實地排查工作。待到排查工作結(jié)束之后，要依據(jù)風險生成的具體緣由擬定整改舉措，比如及時更換老化的防護設(shè)備、規(guī)范實驗操作時的流程步驟等事宜，且要在72h內(nèi)完成整改以及復(fù)查工作。處在中等風險等級時，要緊急啟動部門一類的應(yīng)急預(yù)案，暫停進行如病原微生物高濃度操作、轉(zhuǎn)基因動物繁育等高風險的實驗項目，對于風險源頭采取物理隔離舉措，運用負壓處理、滅菌消殺等辦法來降低風險擴散的可能。若面臨較高風險以及高風險等級，就要執(zhí)行最高級別的響應(yīng)程序，馬上停止一切實驗活動，借助聲光報警系統(tǒng)來引導(dǎo)人員有次序地疏散，將實驗室的出入口封鎖起來，同時要在1h之內(nèi)向上級主管部門呈交書面報告，并且自始至終配合疾控中心、衛(wèi)生監(jiān)督所等專業(yè)機構(gòu)開展事故原因查找與應(yīng)急處置相關(guān)工作]

4風險評估與預(yù)警機制實施要點障礙 及保障措施

4.1機制實施要點

加強人員培訓(xùn)以及意識提高：機制能夠有效運轉(zhuǎn)離不開實驗人員的參與及配合。有必要定期組織開展關(guān)于生物安全知識的培訓(xùn)活動，其培訓(xùn)內(nèi)容包含風險評估的辦法、預(yù)警機制的操作流程、應(yīng)急處置的技能等方面。借助案例剖析、模擬演練等途徑，提升人員的風險防范意識與應(yīng)對的能力，從而讓每一位實驗人員清楚自身在生物安全管理工作中所承擔的責任以及應(yīng)盡的義務(wù)。

保障數(shù)據(jù)的精準無誤以及即時更新：風險評估與預(yù)警這一機制在很大程度上依賴著監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)。需保證各種各樣的傳感器、監(jiān)測設(shè)備具備準確性以及穩(wěn)定性，有規(guī)律地開展校準以及維護工作。與此同時，構(gòu)建起數(shù)據(jù)管理體系，達成人員健康方面的信息、實驗操作的記錄、環(huán)境監(jiān)測的相關(guān)數(shù)據(jù)等的及時采集以及更新，為風險的分析以及預(yù)警給予可靠的數(shù)據(jù)保障。

4.2實施障礙與應(yīng)對策略

技術(shù)及資金方面的限制情況如下：要引入先進的監(jiān)測設(shè)備，同時搭建智能化的預(yù)警系統(tǒng)，這需要投入大量的資金。在這種情況下，有部分單位或許會因為資金不夠充裕而很難去實施相關(guān)操作。除此之外，數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的應(yīng)用存在一些難度。針對這些限制的應(yīng)對策略有：努力爭取政府科研經(jīng)費的支持，并且和企業(yè)展開合作、共同建設(shè)；進一步加強跟高校、科研機構(gòu)之間的技術(shù)合作，積極引進專業(yè)的技術(shù)人才，借此提升技術(shù)應(yīng)用的能力。

人員的抵觸情感：新機制的推行或許會改變實驗人員的日常工作模式，有一部分人員會生出抵觸的情感。可以借助強化宣傳與教育工作，使人員知悉機制推行的必要性與優(yōu)越之處；構(gòu)建激勵體系，對踴躍投身生物安全管理工作、嚴格依照機制要求行事的人員予以獎勵，提升人員的積極性和主動性。

動態(tài)風險應(yīng)對存難題：動物實驗所涉及的生物安全風險呈現(xiàn)動態(tài)變化之特性，諸如實驗動物疫病突發(fā)、實驗方案變更引發(fā)的全新風險情況等。有必要構(gòu)建動態(tài)風險評估機制，周期性對風險評估指標體系以及預(yù)警閥值加以修訂；強化與外部機構(gòu)的協(xié)作，及時獲取行業(yè)動態(tài)信息以及風險情況，提升對動態(tài)風險的應(yīng)對本領(lǐng)。

4.3機制運行保障措施

制度保障方面：擬訂動物實驗生物安全風險評估及預(yù)警機制的詳細施行規(guī)則，將各具體環(huán)節(jié)的操作規(guī)范以及標準予以明晰。構(gòu)建監(jiān)督考核的相關(guān)制度，針對該機制的運行狀況開展有規(guī)律的檢查和評估工作，將考核所得到的結(jié)果和部門與個人的績效加以關(guān)聯(lián)，以此確保機制能夠切實有效地執(zhí)行[4。

組織保障層面：構(gòu)建專門化的生物安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組這一組織架構(gòu)，由單位之中的主要負責人出任組長一職，對機制實施進程中所出現(xiàn)的重大問題展開全面的統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)。創(chuàng)立生物安全管理辦公室，并配置具備專業(yè)能力的管理人員，負責開展日常狀態(tài)下的風險評估工作、預(yù)警監(jiān)測工作以及應(yīng)急管理工作。

文化保障：積極營造氛圍良好的生物安全文化環(huán)境，借助開展諸如生物安全知識競賽、安全宣傳周等活動，全方位強化全體人員的生物安全意識。將生物安全的理念深度融人單位的文化創(chuàng)建當中，促使安全意識轉(zhuǎn)變?yōu)閱T工自然而然的行動[5]。

結(jié)語

綜上所述，本文借助對動物實驗生物安全管理當下狀況的分析，搭建起了具備科學(xué)性的風險評估以及預(yù)警機制。該風險評估體系達成了對動物實驗生物安全風險全方位的辨別、進行量化的評估目標。預(yù)警機制依靠實時監(jiān)測、智能分析，還有分級響應(yīng)等舉措，能夠在第一時間察覺并處理潛藏的風險。于機制付諸實踐的層面而言，清晰界定了實施的關(guān)鍵要點，解決了常見的阻礙問題，還構(gòu)建了保障舉措，為該機制真正落到實處給予了全面的指引，以此促使動物實驗生物安全管理朝著智能化、精細化的方向不斷發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉美佟，陳長，張兆強，等.湖南省實驗動物機構(gòu)生物安全管理現(xiàn)狀調(diào)查[J].實驗動物與比較醫(yī)學(xué)，2024，44（02）：202-208.

[2]盧昊，楊文祥，唐利軍.基于國家生物安全法的實驗動物生物安全風險管理探討[J].畜牧獸醫(yī)科技信息，2022（11）：13-17.

[3]楊玉琴.實驗動物屏障設(shè)施管理中面臨的生物安全問題及對策探討[J].實驗動物與比較醫(yī)學(xué)，2022，42（02）：95-101.

[4]王昌青，王錚.科研院所實驗動物生物安全管理體系建設(shè)[J].獸醫(yī)導(dǎo)刊，2020（15）：66.

[5]胡小林.實驗動物生物安全風險及管理對策[J].畜牧獸醫(yī)科學(xué)（電子版），2019（06）：26-27.

收稿日期：2025-06-24

作者簡介：崔昕昕（1986—），女，漢族，博士，助理研究員。研究方向：生態(tài)學(xué)。*通訊作者：陳艷龍（1989—），男，漢族，博士，副教授，院長助理。研究方向：生態(tài)學(xué)。