周明輝,張 雁,魯紅俠,朱小茜,耿 明
(合肥師范學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院,安徽 合肥 230061)
我國高校經(jīng)過二十余年的快速發(fā)展,辦學(xué)規(guī)模與水平得到了明顯的提升,同時也遇到了一些難點,諸如高校軟硬件滯后、招生質(zhì)量下降、專業(yè)建設(shè)同質(zhì)化嚴重、社會應(yīng)用性不強、就業(yè)困難等[1]。為了應(yīng)對高等教育發(fā)展中的一系列問題,國家改變高等教育的發(fā)展思路,大力發(fā)展應(yīng)用型本科院校,突出基礎(chǔ)、特色、應(yīng)用、技術(shù),服務(wù)省域產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為地方經(jīng)濟發(fā)展提供人才保障,構(gòu)建高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系[2]。
應(yīng)用型本科院校因開展本科教育時間短、教學(xué)科研積淀不夠以及政府與社會支持不足,發(fā)展緩慢[3]。但隨著高等教育發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變,這類院校迎來了發(fā)展契機。學(xué)校中的生物實驗室作為實驗教學(xué)、科研活動、試劑使用貯存、設(shè)備使用安放的集中場所,也得到大力扶持,迅速成長,但也存在隨著學(xué)校的發(fā)展,基礎(chǔ)較為薄弱和發(fā)展不協(xié)調(diào)的問題,因此應(yīng)理清應(yīng)用型本科院校生物實驗室發(fā)展中存在的問題,探索相應(yīng)的應(yīng)對措施,保障其安全有效的運行。
生物實驗室的試劑耗材含有各種易燃易爆、有毒有害品[4],這些物品在購買、貯存、使用及實驗殘留物的處理等環(huán)節(jié)都會面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。
1.1.1 采購試劑的質(zhì)量與數(shù)量
生物試劑的采購一般由學(xué)校統(tǒng)一招標,采購標準是在同一參數(shù)下價低者中標,且對供貨商缺乏有效的評價制度,易導(dǎo)致試劑質(zhì)量參差不齊、實驗結(jié)果不佳,甚至引起實驗失敗。采購試劑的種類與數(shù)量由授課教師提供,經(jīng)院系審核,學(xué)校一次性統(tǒng)一招標,因此,教師往往以就高原則上報的試劑數(shù)量,易采購過量,導(dǎo)致試劑耗材積壓時間過長而無法使用,造成大量浪費。積壓的有毒、有害、強腐蝕試劑還需要專門地點存放以及專業(yè)人員管理,占用大量的人力物力資源。
1.1.2 試劑的貯存
生物實驗室貯存的試劑主要有三種類型:一是未啟用試劑,試劑密封性能好,安全性高,但貯存日期不宜過長,易逐漸揮發(fā)與變質(zhì);二是開封未使用完的試劑,該種試劑的密封性能降低,易氧化,安全性與保質(zhì)期均下降;三是過期試劑,該種試劑有效性、穩(wěn)定性減弱,不能隨意處置,還占用貯存資源。因此,不同性質(zhì)、不同來源的試劑需用不同的方法貯存,才能保證試劑的安全有效。而應(yīng)用型本科院校實驗室的原始設(shè)計無法滿足種類如此龐雜的試劑貯存條件,存在安全隱患。
1.1.3 試劑耗材的配發(fā)使用
生物實驗試劑耗材的使用主要在實驗教學(xué)、畢業(yè)論文、教師科研三方面,但在實際配發(fā)中,三者界限模糊不清,科研試劑耗材往往混雜在實驗教學(xué)與畢業(yè)論文中支出,影響試劑耗材的使用效率。實驗教學(xué)中有的試劑用量較少,但在實驗中都以整瓶為單位進行使用,剩余部分過期,既造成浪費,也增加試劑無害化處理的難度。
1.1.4 實驗廢棄物的處理
實驗教學(xué)、畢業(yè)論文以及科研實驗中都會有藥品的過期過量、實驗中間物的生成,有些生成物質(zhì)有劇毒,會致畸和致癌,處理難度高。目前,擁有實驗室污染物處理設(shè)施的高校較少,少數(shù)實驗室沒有任何污染控制措施,對環(huán)境的影響較大。而生物實驗室更具有特殊性,一些生物檢材、動物尸體以及微生物等廢棄物會引起疾病的傳播。應(yīng)用型本科院校尚無實力建立相應(yīng)的處理系統(tǒng),控制上述環(huán)境污染問題。
針對以上問題,在應(yīng)用型本科院校中建立一套高效、節(jié)約、合理、環(huán)保的實驗用品購買使用管理辦法勢在必行。
1.2.1 制定合理的試劑耗材購買機制
生物實驗用品包括常規(guī)實驗耗材和生化類試劑:常規(guī)實驗耗材具有通用性、長期性,用量大且易于保存,可以增加訂購量,避免該類耗材的短缺;而具有特異性與時效性的生化類試劑,需要實行嚴格的量化購買制度,遵循“用多少、買多少、先進先用”原則。授課與論文指導(dǎo)教師在保證實驗正常開展的前提下,嚴格制定購買的種類與數(shù)量,由相關(guān)實驗室人員進行審核,并盤點庫存,最終制定藥品的購買明細,上報學(xué)校采購部門,招標選取資質(zhì)較優(yōu)的供貨商供貨。每一年度由使用人員對供貨商產(chǎn)品進行評價,評核優(yōu)秀的才能列為下一年度的供貨商。科研耗材采購要遵守學(xué)校制定的采購制度,實驗員要仔細審核教師提供的實驗教學(xué)試劑耗材采購清單,堅決制止將個人科研耗材混于教學(xué)材料中進行集中采購的行為,避免占用學(xué)校的教學(xué)資金。學(xué)期末,盤點實驗室現(xiàn)存試劑藥品的種類、數(shù)量與保質(zhì)期,并進行公示,督促教師使用現(xiàn)有的試劑耗材,以充分利用資源,減少浪費,降低藥品貯存的安全隱患與成本。
1.2.2 安全有效的試劑藥品貯存
實驗試劑的貯存要實行分類原則,貯存場所也需配備必要的安全設(shè)施,如排風(fēng)系統(tǒng)、滅火設(shè)備等,實驗管理人員要熟練使用相關(guān)設(shè)備。根據(jù)試劑藥品的物化性質(zhì),科學(xué)設(shè)計貯存場所與藥品柜,一些危險品應(yīng)辟出獨立的、有眾多隔間且互不流通的場所進行存放,每個獨立的空間應(yīng)具有通風(fēng)設(shè)備。藥品柜從上至下依次存放易燃品、易爆品、堿性腐蝕品、酸性腐蝕品、氧化劑以及其他特殊試劑,一般試劑遵循固上液下的原則,防止液體從高層墜落后破碎溢出。進庫貯存的藥品應(yīng)建立詳細的檔案,包含品種、CAS號、數(shù)量、用途、安全技術(shù)說明書、臺賬等信息。貯存的試劑藥品應(yīng)具備完整的標簽,破損腐蝕的標簽應(yīng)及時補充完善。
1.2.3 嚴格的試劑耗材領(lǐng)用與回收制度
實驗室管理人員需要制定嚴格的試劑耗材領(lǐng)取、使用和回收制度,并監(jiān)督實驗人員切實執(zhí)行。安排專人管理試劑耗材的發(fā)放回收,嚴格實行登記制。領(lǐng)用人必須是相關(guān)教師,并登記領(lǐng)用試劑耗材種類數(shù)量、庫存量、使用與歸還時間等相關(guān)信息,領(lǐng)用后的試劑耗材也需按其性質(zhì)分類存放,專人管理,并標記領(lǐng)用人姓名、試劑名稱和開啟時間等信息。一些危化品應(yīng)嚴格按照其理化特性進行存放,并配備鎖扣,使用人要進行相關(guān)的培訓(xùn),嚴禁學(xué)生私下相互拆借。根據(jù)登記的相關(guān)信息,實驗管理人員定期核查使用期限,調(diào)查相關(guān)試劑使用情況,使用到期的試劑耗材應(yīng)進行回收,并集中貯存管理,在保質(zhì)期內(nèi)可循環(huán)使用。
1.2.4 科學(xué)環(huán)保地處理實驗室廢棄物
生物實驗室廢棄物包括實驗的殘余原材料、反應(yīng)的中間產(chǎn)物、過期失效的試劑。依據(jù)原材料自身特點,進行相應(yīng)的規(guī)范處理:微生物實驗的各種培養(yǎng)物、培養(yǎng)基以及玻璃器皿等,需高壓高溫滅菌后再進行下一步的處理;動物檢材需進行無害化處理,如交給專業(yè)部門進行焚毀和深埋;實驗中的產(chǎn)物與過期失效的藥品應(yīng)根據(jù)其物化性質(zhì)集中到廢液缸,有環(huán)境污染的廢液要進行中和、稀釋、化反處理,以達到排放標準;處理難度大、實驗室自身無法處理的廢棄物應(yīng)集中貯存于條件合適的容器,定期經(jīng)專業(yè)機構(gòu)進行無害化處理,禁止傾倒進下水道,以防廢棄物通過滲透作用污染自然水體,引起嚴重的環(huán)境污染。
除了制定相應(yīng)的規(guī)章制度與設(shè)施設(shè)備,還需建立一支理論知識扎實、實踐經(jīng)驗豐富的實驗技術(shù)隊伍,并進行分級培訓(xùn),以便更好地處理各種廢棄物[5]。
2.1.1 科研與教學(xué)相互競爭實驗資源
在應(yīng)用型本科院校中,教學(xué)一直占主導(dǎo)地位,對科研重視不夠,生物實驗室最初的設(shè)計目的也是滿足實驗教學(xué)。但是隨著高校管理與政策導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變以及高校內(nèi)在發(fā)展的要求,科研扮演的角色也愈發(fā)重要,而科研對于場地條件、試劑耗材、設(shè)備儀器的要求更高,勢必與實驗教學(xué)發(fā)生沖突,導(dǎo)致實驗資源的緊張。
2.1.2 學(xué)生畢業(yè)論文與開放性實驗的限制
應(yīng)用型本科院校一般辦學(xué)時間不長,很多由專科院校、成人教育院校改制而成,之前并無畢業(yè)論文的相關(guān)要求。當(dāng)升格為本科教育后,畢業(yè)論文成為一項必需的任務(wù),再加上招生規(guī)模的大幅增長,導(dǎo)致對實驗場所、實驗設(shè)備、試劑耗材的需求激增,造成實驗資源的緊缺。此外,實驗室還承擔(dān)了其它開放性實驗任務(wù),如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、相關(guān)的生物競賽、與中學(xué)合作的生物實驗等,加劇了實驗資源的緊張。
2.1.3 引進人才對實驗資源的需求
目前,同類型的高校在師資、生源上存在著較大競爭,學(xué)校為了快速提升科研教學(xué)水平,大力引進一批博士及博士后,他們科研能力與積極性較高,對實驗資源的需求較大,造成了資源的分配緊張,資源不充足也限制了他們科研能力的充分發(fā)揮。
2.2.1 多途徑補充實驗資源
高校應(yīng)重點尋求政府財政上的支持,擴建現(xiàn)有實驗室的規(guī)模,增加實驗設(shè)備,最終使科研與教學(xué)場地相互獨立;同時,加強校企合作,優(yōu)勢互補,以獲取在實驗資源上的協(xié)助;深挖現(xiàn)有實驗資源,對實驗室進行改造,科學(xué)設(shè)置,合理布局,釋放閑置空間。
2.2.2 優(yōu)化實驗資源分配
在實驗資源的分配上,要傾向科研任務(wù)較重的教師,重視團隊建設(shè),提高實驗產(chǎn)出,同時設(shè)定科研量化指標,促進合理競爭與良性循環(huán);將研究領(lǐng)域相近的教師安排在同一場所,提高試劑耗材、設(shè)備的利用率。
2.2.3 錯峰利用實驗室
合理利用實驗室的空閑時間。在新生進校時就設(shè)立導(dǎo)師制,由教師指導(dǎo)多名學(xué)生從低年級開始相關(guān)的科學(xué)研究,將研究方向、學(xué)習(xí)興趣、競賽以及畢業(yè)論文結(jié)合起來,利用空余時間參與指導(dǎo)教師的課題組,進行數(shù)據(jù)的積累。學(xué)生既可以參加相關(guān)的學(xué)科競賽,也可以鍛煉實驗技能,大四時即可以完成畢業(yè)論文的實驗任務(wù)。這樣,可以分時分地利用實驗資源,避免畢業(yè)論文實驗集中進行,造成實驗資源的相對緊張。
為了達到高等教育辦學(xué)的必要條件,在中央與地方財政的支持下,近幾年內(nèi),應(yīng)用型高校生物實驗室實驗儀器設(shè)備大幅增加。實驗設(shè)備的增加,一方面豐富了實驗教學(xué)的手段,提升了科研水平,但另一方面也增加了實驗設(shè)備使用與安全管理的難度[6]。
3.1.1 實驗設(shè)備的分配管理
對于操作簡易、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、易損率小以及維修成本低的小型儀器,可以分配到相關(guān)實驗室由實驗技術(shù)人員管理。但一些價格昂貴的大型設(shè)備,如流式細胞儀、HPLC、GC-MS、電子透射顯微鏡、原子吸收光譜、微生物發(fā)酵罐等,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作煩瑣、價格昂貴、存放要求苛刻以及維修成本較高等特點,需要更為細致的管理才能保證其正常運行。
3.1.2 實驗設(shè)備的安全使用
有些實驗設(shè)備的操作存在著較高的危險系數(shù),如高壓反應(yīng)釜、大型高溫高壓滅菌器、GC-MS、原子吸收光譜、好氧發(fā)酵罐等,需用高溫高壓蒸汽、He、H2、C2H2、O2等易燃易爆的高壓氣體,使用不當(dāng)就有可能引發(fā)灼傷、火災(zāi)、爆炸、中毒、觸電、污染等各種災(zāi)難性事故。實驗室事故不僅會造成財產(chǎn)損失,影響實驗室的正常運行,甚至有可能造成多年的研究成果毀于一旦、研究人員傷亡等無法挽回的損失。
3.1.3 大型實驗設(shè)備利用率低
在起始實驗設(shè)備的采購中,由于缺少完備系統(tǒng)性的評估,購置了一些價格昂貴而利用率較低的大型設(shè)備,如電子透射顯微鏡需要特殊的環(huán)境及專人管理操作,后期維護保養(yǎng)成本也較高,增加了使用成本,造成資源的浪費。由于購置了大量昂貴的大型儀器,導(dǎo)致一些利用率較高的基礎(chǔ)實驗設(shè)備相對緊缺,如高壓滅菌器、恒溫振蕩器、培養(yǎng)箱等,使一些基礎(chǔ)實驗難以開展,教學(xué)科研效率低。
3.1.4 實驗設(shè)備的維修、保養(yǎng)、報廢
實驗設(shè)備有一定的使用期限,操作不當(dāng)會加速設(shè)備的老化與故障,特別是一些大型精密儀器,后期維護保養(yǎng)成本較高,如果沒有充分的后續(xù)保障,很多大型設(shè)備將淪為擺設(shè);此外,設(shè)備的維修條件與報廢缺少相應(yīng)的標準,有的儀器維修成本較高,導(dǎo)致壞而不修,也不報廢,長期擱置,占用實驗場所。因此,實驗設(shè)備的購買、使用、維修保養(yǎng)、報廢等環(huán)節(jié)都要有完備的論證體系與后續(xù)保障。
3.2.1 嚴格評估需購買的實驗設(shè)備
對于需要購置的實驗設(shè)備要進行充分的調(diào)查論證,從教學(xué)科研的必要性、資金來源、管理人員配備、設(shè)備利用率、后期維修保養(yǎng)等方面進行嚴謹?shù)目茖W(xué)評估,要專門設(shè)立大型儀器維修保養(yǎng)的資金池,以充分保障大型儀器設(shè)備正常運行,避免陷入買得起而用不起的境地。
3.2.2 專人管理大型實驗設(shè)備
對已購置的大型儀器,實行專人負責(zé)制,對負責(zé)人員進行嚴格的培訓(xùn),使其熟練掌握大型儀器設(shè)備的日常維護、操作規(guī)程與應(yīng)急處理,確保儀器設(shè)備正常運行,更好地發(fā)揮大型儀器的科研教學(xué)平臺作用。對于使用大型儀器設(shè)備的人員要實行嚴格登記制度,包括使用時間、使用狀態(tài)等,并且記錄涉及該儀器的科研成果,形成大型儀器使用成果的支撐材料。此外,院系以及實驗資產(chǎn)主管部門要定期檢查大型設(shè)備的使用及維護狀態(tài),結(jié)合設(shè)備的維護成本、產(chǎn)出比以及使用人員反饋等,對大型實驗設(shè)備負責(zé)人進行考核,實行獎懲制度,以此促進大型設(shè)備的健康運行。
3.2.3 全面考核實驗設(shè)備的使用情況
對使用大型儀器的教師與學(xué)生進行全面培訓(xùn)和考核,只有參加培訓(xùn)且考核通過的人員才能獨立操作相關(guān)儀器,杜絕損壞儀器與實驗事故的發(fā)生。學(xué)校相關(guān)職能部門要不定期進行安全巡查,遇到問題及時督促整改,并且進行突發(fā)事故應(yīng)急處理的演練,增加預(yù)防事故、處理事故的能力,將安全隱患扼殺在萌芽中。對于超期服務(wù)且故障頻發(fā)的設(shè)備,需從儀器的時代性、安全性、維修性價比、能耗等方面制定報廢細則,形成科學(xué)細致的報廢流程。
3.2.4 優(yōu)化實驗項目
實驗內(nèi)容的設(shè)置要依托現(xiàn)有的實驗設(shè)備,特別是大型設(shè)備,精選實驗項目,優(yōu)化實驗?zāi)K,使實驗內(nèi)容整體上具有系統(tǒng)性和創(chuàng)新性,以提高大型設(shè)備的利用率。一些利用率低的實驗設(shè)備,可以加入高校實驗設(shè)備共享平臺,接收外源科研任務(wù),盤活資產(chǎn),提高設(shè)備使用率,反哺大型設(shè)備的后續(xù)保障。
在實驗室眾多安全事故中,操作不慎或使用不當(dāng)、違規(guī)操作是引發(fā)事故最多的兩個主要原因[7]。但過硬的技術(shù)與完善的規(guī)章制度,并不能代替人自身的素質(zhì)和責(zé)任心,在生物實驗室安全管理中,對于人的管理是至關(guān)重要的。然而,目前在應(yīng)用型本科院校中對于實驗室安全管理存在以下三點不足:
4.1.1 實驗技術(shù)人員缺少職稱晉升的通道
實驗技術(shù)人員承擔(dān)著實驗教學(xué)、準備與大型設(shè)備的維護保養(yǎng)工作,是實驗教學(xué)科研順利進行的主要基礎(chǔ),但長期以來弱化了實驗技術(shù)人員的地位,形成了實驗技術(shù)人員在培訓(xùn)、進修、職稱晉升的障礙,導(dǎo)致實驗技術(shù)人員學(xué)歷偏低,責(zé)任心不高,隊伍心態(tài)不穩(wěn),人員流失嚴重,對教學(xué)質(zhì)量和科研成果的提升起到負面影響,降低了高校教學(xué)改革的成效,不利于實驗室管理團隊的穩(wěn)定建設(shè)[8]。
4.1.2 缺少系統(tǒng)的安全教育培訓(xùn)
我國普遍存在重視教學(xué)科研、忽視安全的觀念,做實驗的研究人員、學(xué)生,安全意識淡漠,從而導(dǎo)致一系列安全管理問題[9]。此外,高校的資金有限,對實驗室建設(shè)的經(jīng)費只投入儀器設(shè)備、材料試劑,在安全方面投入不足[10]。這也是導(dǎo)致實驗室安全設(shè)施不齊全,實驗室安全管理滯后的重要因素。
4.1.3 應(yīng)急機制不完善
生物實驗中涉及一些危險的操作過程,如一些強酸的稀釋、生化反應(yīng)、大型儀器設(shè)備的高危操作等,具有一定的安全隱患,因此,應(yīng)急處置措施非常重要。但大多數(shù)實驗室沒有意識到應(yīng)急預(yù)案的重要性,應(yīng)急設(shè)施不齊全、缺乏應(yīng)急預(yù)案是普遍現(xiàn)象,幾乎沒有應(yīng)急演練。
4.2.1 滿足實驗技術(shù)人員的合理訴求
在師資隊伍建設(shè)方面,應(yīng)提高實驗技術(shù)人員的地位,給他們提供參加培訓(xùn)學(xué)習(xí)和學(xué)歷進修的機會,使其學(xué)習(xí)最新實驗技能與實驗管理方法[11]。學(xué)校應(yīng)鼓勵實驗技術(shù)人員申報、主持、參與各類教研科研課題,將實驗人員培養(yǎng)成教學(xué)、科研、儀器維護和實驗創(chuàng)新的多面手。在享受權(quán)利的同時,要對實驗技術(shù)人員制定嚴格、公平、合理、科學(xué)的考核制度,以實驗教學(xué)、準備工作、實驗技術(shù)創(chuàng)新、實驗儀器維護等作為評判標準,從而形成良性循環(huán),打造穩(wěn)定、綜合能力強、踏實可靠的實驗技術(shù)隊伍。
4.2.2 嚴格考核實驗室使用人員
對實驗室的工作人員,要編制相應(yīng)的實驗室管理與生物安全手冊,并且用發(fā)生過的安全事例進行警示教育,提高工作人員的安全意識,強化工作人員的安全觀念[12]。實驗室安全管理要以“安全第一,預(yù)防為主”為原則,落實責(zé)任層級制,將安全管理下放到每一個實驗室的崗位。組織相關(guān)專家教師編寫實驗室規(guī)章制度與實驗室相關(guān)試劑、設(shè)備的使用方法,并形成題庫,要求學(xué)生進入學(xué)習(xí)并參加在線考試,考試通過者方可進入實驗室,并定期考核,強化安全知識,了解學(xué)生安全意識的階段性狀況,及時調(diào)整實驗室安全工作方向。
4.2.3 完善實驗室安全應(yīng)急機制
在安全應(yīng)急機制方面,實驗室要制定各種應(yīng)急預(yù)案,儲備充足應(yīng)急物資,熟練使用應(yīng)急設(shè)備。強化信息等方面的及時溝通,一旦出現(xiàn)緊急事件能夠采取最有效的處置措施。定期進行應(yīng)急預(yù)案的演練是非常必要的,在演練時教師與學(xué)生共同參與,讓學(xué)生也了解實驗的危險性以及相應(yīng)的處理方式,做到不慌不亂、行動迅速、處置得當(dāng),盡最大可能降低危險發(fā)生的概率,保障師生的身體健康與學(xué)校的財產(chǎn)安全。
生物實驗室是人員、設(shè)備、試劑集中的場所,安全隱患高,易發(fā)生安全事故,如危險化學(xué)品腐蝕、燃燒、爆炸等,甚至?xí)斐缮锇踩鹿?輕則造成實驗室人員感染,重則導(dǎo)致病原微生物的外泄而引發(fā)大范圍的傳染病流行,引發(fā)生物災(zāi)難。因此,生物實驗室需要健全的安全管理規(guī)章制度、實驗技術(shù)人員高度的責(zé)任心以及科學(xué)有效的應(yīng)急機制,三者相輔相成,防患于未然[13]。此外,國家政府已經(jīng)把生物實驗室安全提高到國家安全層次,并提出立法,系統(tǒng)規(guī)劃國家生物安全風(fēng)險防控和治理體系建設(shè),全面提高國家生物安全治理能力[14-15]。應(yīng)用型本科院校應(yīng)緊跟國家步伐,科學(xué)制定生物實驗室的規(guī)章制度與安全管理措施,提高實驗室運行效率,保障師生的人身安全,為師生提供一個安全、平穩(wěn)、有效的實驗平臺,增強學(xué)生的動手能力,提高教師學(xué)生的教學(xué)科研水平,從而促進應(yīng)用型本科院校生物學(xué)科的高速發(fā)展。