基于學生安全意識培養的高校生物實驗室安全管理對策

楊添博，陳 禹 (.西北農林科技大學生命科學學院，陜西 楊凌 7200；2.吉林醫藥學院，吉林 吉林 3203)

高校生物實驗室既是開展實驗教學和科學研究的重要場所，亦是培養大學生實踐能力、專業素養的基礎平臺。經過多年發展，部分國內高校生物實驗室已達到甚至超過歐美等發達國家高校的實驗條件，一些高校實驗室的管理制度也越來越嚴格，但其安全未能夠從根本上得到保障，生物實驗室的火災、爆炸、環境污染及生物安全事故仍時有發生[1-2]，已受到社會的高度關注。高校生物實驗經常會用到實驗動物、多種化學及生物制劑、特種設備等，有時還會用到危險化學品和致病微生物，與其他學科相比生物實驗的安全隱患更加復雜和多元化。反思一些高校盡管在實驗室安全管理中實施了比較嚴格的考試制度，但學生考試合格也并不能確保其對實驗安全的充分認知，在學生的安全意識培養方面與發達國家相比尚有明顯差距[3]，實驗室的安全管理仍處于被動狀態。

德國教育家第斯多惠說：“教學藝術的本質不在于傳授本領，而在于激勵、鼓舞和喚醒?！睂W生作為實驗的主體，只有想方設法增強學生在實驗中的安全意識，讓他們認識到實驗中的每個行為都是在為自己和他人的生命護航，進而形成自覺的行為習慣，才能最大限度保證實驗室的安全。

1 高校學生在開展生物實驗過程中存在的安全隱患

高校學生完成生物實驗的過程一般包括：實驗前的實驗技術路線預習；實驗中的試劑和樣品及儀器的操作；實驗后的實驗室內務整理等重要環節，如在某個環節出現問題，則整個實驗的安全也無法得到保障。高校學生在開展生物實驗過程中，主要存在以下安全隱患。

1.1 缺少實驗技術路線的危險因素分析，對潛在風險認識不足

相關調查顯示，有50%的學生未能在實驗前做充足的準備工作并認真閱讀實驗的安全指導書[4]。由于對實驗技術路線的潛在風險認識不足，若出現異常則不知如何應對，從而誘發安全事故。如在動物實驗中，實驗前一些學生因不了解實驗動物的習性，導致實驗操作時被其抓傷，甚至感染；事先不熟悉儀器性能特點，如高壓蒸汽滅菌鍋滅菌結束后，未冷卻至50 ℃以下便打開排氣閥排氣，而被高溫蒸汽灼傷。分析其原因是部分學生存在懶惰心理，學習的主動性不強，未對實驗內容進行預習，認為“照方抓藥”就能完成實驗，對于實驗中的危險因素缺少足夠的風險防范意識。

1.2 不按標準操作規程操作，極易誘發安全事故

國內高校對實驗室安全工作都比較重視，對于常規的教學實驗項目一般都編制了標準操作規程(standard operation procedure，SOP),然而一些學生為圖省事簡化操作步驟、甚至違規操作：①將本應水浴加熱的樣品，直接用電爐加熱，極易發生火災事故；②在進行加熱、加壓儀器的操作時，在設置溫度、壓力等參數后，過度依賴儀器的自動化設置，疏于觀察，甚至中途離開實驗室，極易造成安全事故；③高壓蒸汽滅菌鍋內應添加蒸餾水，卻用硬度較大的自來水替代，易造成因排氣管道水垢積存而影響排氣，導致鍋內壓強異常升高，存在爆炸的安全隱患。分析其原因是學生長期進行同類實驗，重復使用相似的實驗試劑、儀器設備，久而久之安全操作意識淡薄，產生僥幸心理，忽視了實驗的操作規程和安全管理要求，隨意操作，埋下安全事故隱患。

1.3 不進行實驗后的內務整理,遺留消防安全、生物安全及環境安全隱患

實驗完成后，學生應按實驗的安全操作規程對實驗試劑和樣品、儀器設備及產生的廢棄物等進行內務整理，尤其是有較強傳染性的致病微生物，若處置措施不當，輕則造成實驗人員感染，重則因微生物外泄，造成傳染病的流行，甚至導致生物災難的發生[5]。然而在實驗結束時，一些學生卻未能主動進行內務整理，表現在：①實驗結束后隨意堆放危險實驗試劑及藥品，不僅給取用藥品帶來不便，更存在火災、爆炸安全隱患；②使用儀器處理致病微生物樣品后不及時清潔(如離心機使用結束后不清潔腔體);不按照要求處理實驗的廢棄物，實驗后對感染動物尸體的消毒滅活不徹底或將未經預處理的感染動物尸體送往處理中心，存在生物安全隱患;③不查看廢液成分，便將未經處理不符合相關要求的廢液隨意倒入下水道，即影響實驗人員的身體健康又污染了環境。這些問題的產生，是由于部分學生缺少安全責任意識，存在完成了實驗項目，內務整理與己無關的心理。

2 高校生物實驗中培養學生安全意識的對策建議

安全意識的培養源自學生對安全的追求，是一項系統的工作，涉及到學校和教師及學生等多方面因素。作為實驗的實施者，學生應在實驗的過程中充分發揮其主觀能動性，進行安全意識的自我培養，以達到在無人監督或不被他人發現的情況下，仍能夠從自身安全考慮，自覺遵守安全管理制度，形成良好行為習慣。

2.1 實驗前對技術路線進行風險分析，培養學生的安全防范意識

事前預防風險是保證實驗處于安全可控的關鍵[2]。高校生物類實驗的風險主要來源于實驗耗材(實驗生物、試劑和藥品)、實驗儀器、實驗操作。

對于一般的生物實驗，在實驗前學生應通過對實驗內容進行預習，掌握其標準操作規程，對實驗的技術路線進行風險分析，凡是涉及危險化學試劑(如：濃硫酸、疊氮化鈉等)和易感染微生物(如：布魯氏菌、路易斯腦炎病毒等)、危險儀器設備(如：超低溫冰箱、高壓滅菌鍋等)、危險操作環節(如：實驗動物的解剖過程中被其抓傷或咬傷、血液及組織樣品采集時被污染的針頭或器械刺傷等)[6]，在其操作規程中均標注為存在危險的關鍵點，列出相關的防護和處置措施。對于研究性或創新項目的生物實驗，學生應在實驗準備階段基于實驗的技術路線自己編制標準操作規程，并經指導老師審核確認。當實驗涉及到致病性生物因子時，必須對其進行生物風險評估，經相關主管部門審批通過方可實施[7]，為避免感染發生，學生還應在實驗前接種相應的疫苗[8]；反之，若未通過生物風險評估，則不能開展該實驗項目?；谠趯嶒炃皩夹g路線的風險分析，學生能夠預先知曉實驗存在的危險因素以及一旦出現異常情況的應對措施，避免進行風險不可控的操作，即能調動其參與實驗的主動性和積極性，又可以培養其安全防范意識，防患于未然[9]。

2.2 實驗中規范實驗操作行為，培養學生的安全操作意識

規范操作是保證實驗室安全的最基本要求，有關研究表明:由于實驗操作不慎和違反實驗操作規程導致的安全事件占所調查的安全事件數最多，導致的傷亡也最大[6]。因此在實驗過程中，學生應嚴格遵守實驗操作規程，通過在實驗試劑、實驗生物、儀器設備的使用等每個環節中細致認真的操作行為，培養自身的操作安全意識，進而養成良好的操作行為習慣。

2.2.1 科學取用實驗試劑

在實驗中使用或配制藥品或生物制劑時，學生應注意試劑加入的先后順序，嚴格按照要求操作，如配制稀硫酸溶液，應向水中注入濃硫酸進行配制，反之則發生爆沸，造成傷害；在量取液體時，最好使用機械裝置(如電動移液器、手動移液器)[7]，以防止液體溢撒；若發生危險材料溢撒，應立即向老師報告，并采取適當的方式科學處置。

2.2.2 正確使用實驗生物

使用實驗生物時，學生要注意實驗動物的撕咬、掙扎等帶來的傷害。應采用合適的方法或裝置來限制動物的活動性，不要試圖用人力強行制服動物[8],如家兔的解剖實驗，不要因兔子弱小而試圖用人力控制其不動，而應將活體兔子放在兔臺上固定好，再氣栓處死，避免因其掙扎而造成意外傷害。此外，學生在標本涂片、染色鏡檢等實驗操作時，都要接觸到各種病原微生物及生物危險因子，必須采取相應的安全防護措施，防止發生如有害載體、轉基因生物的逃逸事故；同時也要防止與實驗無關的一切生物，如昆蟲和嚙齒類動物進入實驗室，以避免造成生物安全危害。

2.2.3 規范操作儀器設備

每次使用設備前，學生都應核查所用儀器設備的性能是否正常，是否滿足實驗的相關要求，并及時予以記錄。嚴格按照其SOP或作業指導書進行操作：

①氣相色譜或液相色譜進行生物組分的分析時，經常用到氫氣等可燃氣體，必須嚴格按操作規程的要求開啟和關閉高壓氣瓶閥門，以防止使用不當造成火災或爆炸的傷害；

②凡是可能產生氣溶膠或飛濺的操作都應在生物安全柜或符合要求的隔離裝置中進行[7]，如微生物實驗使用離心機時，離心后必須在安全柜中打開離心管，以防止溢出氣溶膠對操作人員的感染；

③使用高溫、高壓的儀器設備時，無論設置的運行時間多么漫長，都要有人值守，以保證及時發現并處理儀器異常狀況，預防事故的發生。

2.3 實驗后進行全面的內務整理，培養學生的安全責任意識

良好的內務整理，有助于學生安全責任意識的培養，是保證整個實驗活動安全的最后防線[10]。實驗結束后，學生應自覺按照實驗操作規程進行內務整理：即將實驗試劑、用品擺放整齊，及時關閉儀器設備(如氣瓶閥門和儀器設備電源等)，安全處置實驗廢棄物，經確認沒有問題后方可離開實驗室，這既是對學生在實驗后內務整理的基本要求，又是培養學生安全責任意識的重要途徑。對于高校的生物實驗，學生還應注意：

①實驗結束后，不同的實驗材料及試劑應分類存放，以消除火災、爆炸安全隱患。

②對實驗室的水電、實驗設備進行自查，發現問題和安全隱患及時處理和上報；處理過致病微生物樣品的儀器應遵循先消毒后清潔的原則，以防止微生物的感染,傳播，保證生物安全。

③按要求處理實驗的廢棄物，嚴禁將廢液直接倒入下水道，以防止對環境產生污染；實驗過程中使用過或培養產生的動植物的組織、器官、尸體、微生物(細菌和病毒等)、培養基以及培養皿等耗材必須進行滅活處理，以防止生物安全事故的發生。

3 結 語

學生安全意識的培養是一項長期和持續的工作，需要在實踐中不斷總結、改進和探索。近年來，隨著人工智能技術的發展，一些機構嘗試將按照安全規程要求構造出的個體機器人應用到企業安全管理，已發揮出其對員工行為的示范作用和安全意識“無私的”引領作用[11],為將其運用到高校的實驗活動，培養學生在實驗中形成更為全面的安全意識提供新的契機，也將對高校實驗室的安全管理起到積極的推動作用。