關于實驗室安全研究的動態與熱點可視化分析

李勤華, 石 磊, 孫 欣, 錢 華

(1. 南京理工大學 國有資產與實驗室管理處, 江蘇 南京 210094； 2. 南京理工大學 國家民用爆破器材質量監督檢驗中心, 江蘇 南京 210094)

實驗室是現代化大學的心臟,是從事實驗教學、科學研究、社會服務的重要基地,是新形勢下培養高素質人才,創造高水平成果,服務經濟建設的主要場所。加強實驗室安全教育、營造實驗室安全文化、強化實驗室人員安全培訓、搭建實驗室信息化平臺、完善實驗室安全管理體系等“生產要素”是確保實驗室安全運行的基礎與前提。因此,從整體上了解高校實驗室安全研究方面的動態和熱點非常必要。

1 研究工具與數據來源

研究采用的工具是陳超美教授研發的一款多元、分時、動態的引文可視化軟件Cite SpaceⅤ[1]和中國知網(CNKI)文獻計量工具。選用的文獻數據庫是中國知網的“中國引文數據庫”。以“實驗室安全”為篇名檢索詞進行文獻檢索,來源期刊類別為全部,共檢索出1953—2017年12月31日1070條文獻記錄,剔除無關內容后共獲得1057篇有效文獻,經Cite SpaceⅤ軟件可視化分析得到相應的文獻數據和圖譜,以此來獲得本文主題研究的動態、熱點以及趨勢等內容。

2 實驗室安全研究動態

2.1 文獻數量分析

同一主題文章刊載量的增減變化是衡量科學研究發展的重要指標,它在一定程度上反映了科學知識量的變化情況以及學者對該研究領域的研究進度[2]。早在1953年,韓祖康就從安全通則和玻璃器、煤氣與電氣的角度對實驗室安全提出了需要注意的事項[3]。2004年之后,我國對于實驗室安全的研究快速發展,除2011年發文量出現些許減少之外,其余各年的發文量均保持較高增長。通過對1057篇文獻的統計可知,進入21世紀以來我國已發表的關于實驗室安全的研究文獻數量占98.32%。這是我國從多方面、多角度深入研究實驗室安全管理,學習、借鑒國外優秀實驗室安全管理經驗的成果體現。

2.2 期刊來源分析

通過分析期刊中某一主題刊文量的多少能夠反映期刊對該主題的關注度[4]。從國內各期刊文章發表量上來分析,實驗室安全研究相關主題文獻刊發量在10篇以上的期刊有12種。這12種期刊載文量占該主題文章總數的50.14%(見表1),其中《實驗技術與管理》和《實驗室研究與探索》載文量位列前2位,與該2個刊物的辦刊方向、受眾范圍、創刊時間以及期刊影響力相關。就期刊的質量及分布數量而言,該領域對于實驗室安全的研究水平相對較高,從期刊的研究分布范圍來看,發文期刊分布顯示實驗室類期刊集中,非實驗室類期刊不斷增加的趨勢。

表1 載文量≥10的期刊

2.3 作者單位與合作情況分析

分析作者所屬單位的分布特征可以發現：某科學領域知識產生、傳播、演變的擴散源,既可以評估該機構在“實驗室安全”研究領域的科研實力與關注程度,又可以為該領域內引進人才、創造交流與深造的機會提供參考依據[5]。經統計,國內有48家單位的作者參與過“實驗室安全”的研究。筆者從中選取了發文量大于等于11篇的11家單位進行了分析(見表2)。由表2可知,這11家單位均為高等院校,發文共174篇,約占發文總數的16.46%,其中浙江大學發文量最多,為37篇,是實驗室安全研究的重要力量。該校的馮建躍、李五一、阮俊等人既是浙江大學的高頻發文作者,也是該領域發展研究的核心作者及核心團隊。

表2 發文量≥11篇的作者所屬單位

筆者運用Cite SpaceⅤ設置相應閾值,生成了我國實驗室安全研究機構共現譜圖。根據譜圖可以看到學術界在實驗室安全研究方面的合作狀況。其中較為明顯的大合作群是以浙江大學為核心發散出的以浙江理工大學、北京大學以及寧波大學為支點的合作群。此外,還形成了一些如北京理工大學實驗室設備處與北京理工大學生命科學與技術學院,江南大學實驗室與設備處和江南大學食品科學與技術國家重點實驗室之間的數量較少的合作群。從整體而言,還有一些實驗室雖然發文量較高,但是尚未形成合作群,屬于獨立研究機構。綜上,可以認為我國實驗室安全研究機構群體內,尚未能在大范圍內進行機構間的合作與交流,核心機構間合作較少,且大多數機構的合作范圍局限在本校的不同院系間,這在一定程度上分散了該領域研究發展的合力,不利于信息共享與交流。而通過不同機構間或者不同專業間的合作,也能夠促進學科間的交叉融合。

2.4 發文作者與合作情況分析

表3 實驗室安全研究作者統計

但是因核心作者群發文量小于總發文量的50%,因此可以判定該領域尚未形成穩定的核心作者群。

利用Cite SpaceⅤ可視化工具生成的實驗室安全論文作者共現圖譜中可以發現：較大的合作群體有以馮建躍、李五一、阮俊為核心,包括金海萍、俞歡軍以及張銀珠的合作群；以趙建新為核心,包括李丁、王世強、曹沛、光翠娥以及王萍的合作群等。

綜上,我國實驗室安全領域已經形成一定數量的作者合作群,但是大的合作群體偏少,小的合作群體較多。因而,在未來需要加強作者間的合作交流,將該領域內的科研力量整合成為體系化的科研生態系統,從而促進實驗室安全研究良性循環和可持續發展。

3 實驗室安全研究熱點分析

經統計,從1057篇文獻中共獲得關鍵詞177個,且出現頻次大于等于20的關鍵詞有16個(表4)。其中,“安全管理”“實驗室”“實驗室安全”“高校實驗室”“安全”以及“安全教育”為排名前6的高頻關鍵詞。在對關鍵詞進行分析時,頻次與中心性越高的關鍵詞越能體現實驗室安全領域的研究熱點。筆者運用Cite SpaceⅤ可視化工具生成關鍵詞共現圖譜(見圖1)和聚類圖譜。結合關鍵詞、圖譜以及在二次閱讀文獻的基礎上,對我國實驗室安全研究熱點進行了歸納。

圖1 實驗室安全研究關鍵詞共現圖譜

序號頻次中心性關鍵詞13960.35安全管理23040.35實驗室32130.26實驗室安全41230.29高校實驗室51030.25安全6900.14安全教育7770.19高校8620.21實驗室安全管理9610.11化學實驗室10550.07管理11470.14對策12310.03安全隱患13310.04實驗室管理14290.02管理體系15250.04安全文化16200.02安全意識

3.1 實驗室安全“現狀—問題—對策”范式的研究

通過分析發現,實驗室安全的“現狀—問題—對策”研究范式在文獻中占據了一定的數量。許多學者從硬件和軟件方面對實驗室安全的現狀與問題做出歸納。

從硬件方面分析來看,安全問題主要聚集在：(1)資金投入不足、安全設施陳舊落后、實驗用房緊缺[7]；(2)安全隱患源頭較多,如：火災、爆炸、毒害、危險化學品等[8]；(3)專職隊伍結構不合理,數量不充足。

軟件方面的問題主要有：(1)安全觀念與意識淡薄[9]；(2)管理制度與管理模式不健全；(3)監察與落實不嚴格[10]；(4)人員安全知識及培訓不足等[11]。

大多數研究者對現狀和問題的認識基本一致,在解決問題的方法上也大同小異,可以歸納為：(1)加大實驗室資金投入力度,完善資源配置問題；(2)深化實驗室安全的制度建設,加大人員安全意識及培訓力度；(3)完善實驗室安全管理模式,強化擴大實驗室安全督查范圍；(4)以人為本,責任到位,預防為主等。

綜上,對于實驗室安全“現狀—問題—對策”范式的研究我國學者主要是從資金、人員、制度、意識、責任以及防范等方面提出問題與解決之策。

3.2 基于物質、制度、文化視角下的實驗室安全研究

從物質、制度、文化視角能夠對實驗室安全研究進行較為全面的詮釋。

在物質層面,主要關注實驗室場地、實驗設備采購、實驗室安全器材、實驗室人員配備等方面,其中關于實驗室人員,主要提出既要考慮到性別結構的合理性,又要注重專兼職結合,還要考核安全知識水平。

在制度層面,目前國內主要采取將國家和地方實驗室安全管理制度相結合的方式。如在國家層面,為了強化對危險化學品的管理,預防并減少此類事故的發生,2011年實施了《危險化學品安全管理條例》,2017年教育部辦公廳發布了《關于加強高校教學實驗室安全工作的通知》。在地方層面,有研究者提出根據院系實際情況和學科特征分類、分層制定安全管理制度,采取學院宏觀管理與實驗室微觀管理相結合,消除管理盲區,提升安全事故防范能力[12]。還要研究者提出國家相關職能部門應結合國情和高校實際情況制定出與高校實驗室安全管理、環境污染有關的法律法規[13]。

在文化層面,范強銳提出從建構實驗室安全文化的角度來提升實驗室安全管理的水平,著重強調從實驗室工作人員安全意識的養成、實驗室安全管理方式的變化、建立實驗室安全管理的激勵機制以及提高實驗室安全活動的質量4個角度來建設實驗室安全文化[14]。也有研究者認為安全文化是安全管理發展的產物,它包含安全物質文化、安全制度文化、安全精神文化、安全文化教育方面[15]。上述對安全文化的研究,無疑更為系統、細致、有針對性地指出實驗室安全在實驗過程中所涉及的“生產要素”,也為促進實驗室安全發展,保障實驗室人、財、物的安全打下了文化根基。

3.3 基于國內外實驗室安全管理經驗借鑒研究

發達國家和地區在實驗室安全管理上的成功經驗值得研究和借鑒。對相關文獻的分析表明,國內外優秀實驗室安全管理方式方法、理念舉措、制度模式、安全教育及文化等有利于拓寬思路、借鑒吸收,從而加強和完善我國實驗室安全管理。涉及美國、日本、英國等發達國家的實驗室安全管理的文獻相對較多,對我國臺灣和香港地區的實驗室安全管理經驗也有涉及。美國、日本、英國等發達國家以及我國臺灣、香港地區在實驗室安全管理方面的歷史更為長久、體制更加完善、體系更加健全,認真借鑒、吸收這些經驗,有利于國內實驗室安全管理的發展與完善。

4 實驗室安全研究趨勢

4.1 完善實驗室安全管理的體系建設

實驗室安全管理是牽一發而動全身,需要從頂層理念上進行設計、綜合多方全面協調、認真落實的一項系統工程。在Cite Space V自動生成的時區視圖中,管理體系、規章制度、指標體系、保障體系等與實驗室管理體系建設密切相關的組成部分,在整個時間軸上都有重復出現的趨勢。對于實驗室安全管理體系的建設需要不斷完善,即使現在對于該領域的安全管理已有一定的模式,但在任何時候都要精益求精,力求萬無一失。對此,可以在現有的國情發展背景下,借助信息化平臺,根據高校實驗室安全管理體系中存在的漏洞與不足,學習優秀的成功經驗,實驗室相關人員要不斷學習與深造。通過分析發現,目前我國在實驗室安全管理方面還存在人、財、物和文化方面的不完善現象。因此,下一步的研究重點,不能僅停留在對問題的討論上,而要真正注重問題的解決。一方面,要重點研究如何構建與完善具有中國高校特色的安全管理體系,另一方面,還要結合科技與時代發展背景,與時俱進地對實驗室安全管理進行改革與完善。

4.2 打造實驗室安全管理的信息化平臺

根據時區視圖可以發現,計算機、信息化等關鍵詞在最近幾年的實驗室安全管理研究中日益凸顯。毫無疑問,這將成為強化與更新實驗室安全管理的重要手段與方式。從目前已有的文獻可以發現,目前該領域主要從翻轉課堂、慕課、微課、微信平臺、安全教育網上考試系統的開發等方面,著手將實驗室安全管理的傳統領域與互聯網相結合?？梢灶A見,對于信息化平臺的打造與完善將是這一領域下一階段發展的重要研究方向。

4.3 加強實驗室工作人員的安全培訓

針對實驗室安全意識淡薄、安全教育手段單一等問題,教育部發布了專門的管理文件——《關于加強高校教學實驗室安全工作的通知》指出：“高校要建立教學實驗室的安全準入制度,對進入實驗室的師生必須進行安全技能和操作規范培訓,未經相關安全教育并取得合格成績者不得進入教學實驗室?！盵16]

從存在的實驗室安全問題可以發現,實驗室工作人員安全意識淡薄、安全文化缺失等問題是該領域學者研究的重點內容。同時,依據時區視圖,安全準入、安全文化、安全意識和安全培訓等都是重要關鍵詞?？梢灶A見,在未來加強實驗室工作人員的安全培訓,嚴格遵守實驗室安全準入制度,認真落實與檢查工作人員的安全知識等將是該領域研究的重點內容。

4.4 開展實驗室安全監督檢查工作

為做好實驗室安全防范工作,教育部科技司在2015年發布了《關于開展高等學校實驗室危險品安全自查工作的通知》,要求高校對實驗安全管理的重要環節和部位展開自查活動,其中包括落實實驗室安全管理的責任與機制、運行資質和基本設施、安全知識操作及規范化培訓、廢棄危險品和制訂實驗室安全事故應急預案等方面[17]。依據時區視圖,危險化學品、微生物、安全用電、環境保護等都是實驗室安全督查的重點。但從目前的研究現狀來看,有的高校實驗室還存在安全督查還不夠嚴格、制度落實不明確、督查管理存在漏洞等現象。因此,在下一階段解決這些問題并進一步完善實驗室安全督察工作將是該領域研究的重要趨勢。