交叉学科背景下高校信息类实验室安全体系建设探索与实践_张威.pdf

实 验 技 术 与 管 理 第 40 卷 第 4 期 2023 年 4 月 Experimental Technology and Management Vol.40 No.4 Apr.2023 收稿日期:2022-09-26 修改日期:2022-11-13 基金项目:中国高等教育学会“实验室管理研究”专项课题（2020SYYB14）作者简介:张威（1982），男，辽宁沈阳，硕士，副院长，主要研究方向为高校实验室建设与安全管理，。引文格式:张威，张海峰，李昱颖，等.交叉学科背景下高校信息类实验室安全体系建设探索与实践J.实验技术与管理,2023,40(4):212-216.Cite this article:ZHANG W,ZHANG H F,LI Y Y,et al.Exploration and practice of information laboratory security system construction in universities under background of interdisciplinaryJ.Experimental Technology and Management,2023,40(4):212-216.(in Chinese)ISSN 1002-4956 CN11-2034/T DOI:10.16791/ki.sjg.2023.04.032 交叉学科背景下高校信息类实验室 安全体系建设探索与实践 张 威1，张海峰2，李昱颖1，陈姝雨1（1.东北大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110819；2.东北大学 资产与实验室管理处，辽宁 沈阳 110819）摘 要：交叉学科的发展，为高校信息类实验室安全管理工作带来了诸多挑战，如设备和材料的危险性、操作流程的规范性、学科背景的多样性、管理人员的专业性都是实验室建设需要关注的重点。该文结合工作实践，构建了涵盖责任体系建设、制度体系建设、风险源辨识与分级管理、技术支撑与设备配备、人员保障共同作用的信息类交叉学科实验室的安全管理体系。通过安全管理体系的建设，以期为高校信息类交叉学科实验室建设和安全发展提供支持和保障。关键词：交叉学科；信息类实验室；安全管理；安全体系建设 中图分类号：X923 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2023)04-0212-05 Exploration and practice of information laboratory security system construction in universities under background of interdisciplinary ZHANG Wei1,ZHANG Haifeng2,LI Yuying1,CHEN Shuyu1(1.School of Information Science and Engineering,Northeastern University,Shenyang 110819,China;2.Asset and Laboratory Administration Department,Northeastern University,Shenyang 110819,China)Abstract:With the development of interdisciplinary,many challenges have been brought to the safety management of information laboratory in universities,such as the danger of equipment and materials,the standardization of operation process,the diversity of discipline background,and the professionalism of management personnel are all the key points that need to attention in laboratory construction.Combined with work practice,this paper constructs the safety management system of information interdisciplinary laboratory,which covers the construction of responsibility system,institutional system,risk source identification and hierarchical management,technical support and equipment allocation,and personnel security.Through the construction of safety management system,it provides support and guarantee for the construction and security development of information interdisciplinary laboratory in universities.Key words:interdisciplinary;information laboratory;safety management;security system construction 学科交叉融合是科技创新的重要途径，也是科学发展的必然趋势。在“双一流”背景下，学科交叉逐渐成为解决复杂难题、打破学术壁垒、丰富学科特色内涵的要旨与关键。学科交叉、产学融合已是目前的新常态1-3。信息科学与现实需求紧密结合的特点决定了其在学科交叉领域的具有较多学术生长点。近年来，随着学科交叉的深入，相关实验的复杂程度也在提升。为了保障安全，高校信息类实验室在操作流程的规范性、管理人员的专业性等方面都需要有进一步提升。张 威，等：交叉学科背景下高校信息类实验室安全体系建设探索与实践 213 1 高校信息类实验室安全的发展与变化 在实验室建设和管理中，存在着不同程度的重教学科研、轻安全的思想4-5。信息类实验室的安全建设主要包括制度建设、安全防护、安全检查、安全教育等几个方面。在制度建设上，信息类实验室需要有完备的安全制度，确保仪器设备使用、项目规程操作、实验室安全责任落实、风险等级确定、日常安全检查开展、安全教育推进等各项工作有章可循、有据可依。在安全防护上，信息类实验室以用电安全和消防安全为重点，对于服务器等昼夜运行设备要采取监控和降温措施，实验室内配备灭火器、灭火毯、烟感报警器等消防设施，实现“人防”与“物防”相结合。在安全检查上，通过层层监督、逐级检查，为实验室安全提供保障，在学校查访、学院全面检查、实验室自查自纠的过程中，全面排查安全隐患，不留死角。在安全教育上，结合实验室安全管理相关规范和不同时间节点的安全工作重点，开展专题学习，在宣传平台上进行广泛展示和传播，同时注意与实践相结合，组织开展应急演练，使实验室的每一名师生学会在遇到漏电、漏水、异常声响、异味、火灾等紧急情况时应采取的应急措施。在交叉学科背景下，信息学科开展了面向光学、材料、物理、化学、生物、医学等多个学科领域的实验项目，建设了先进光纤传感实验室、智能光电实验室、微纳传感实验室、生物信息学研究实验室、分子影像研究实验室、医学成像与智能分析实验室等交叉学科实验室。交叉学科多层次、大跨度、重创新等特点，决定了其在科研实践过程中的复杂性和不确定性，也就对人员、设施、仪器等方面的安全工作提出了更高的要求。随着交叉学科实验室建设力度和开放程度日益提升，实验过程中的风险源辨识、操作规程设计、学科背景融合、管理部门协同、相关人员专业性都与单一学科的科研实践有显著区别。2 交叉学科实验室安全建设的难点与痛点 2.1 设备及实验材料的危险性 为了适应交叉学科实验课程、研究课题的需要，除信息学科常用的设备和实验材料外，一些特殊设备和药品试剂具有较高的危险性，在操作过程中需要经过专门培训，其保管与使用也是高校实验室安全检查中的重点项目。（1）高温设备。在光纤制备实验中有高温加热环节，加热炉温度较高，光纤预制棒需要夹持牢固，设备需要有严格的保护措施，一旦遇到紧急情况，要停止设备运行、启动防护措施，保障人员安全，这种对操作的安全性要求较高的设备在传统信息学科中并不多见。（2）气瓶等特种设备。传感实验中用到的高压气瓶，对使用状态、操作规程、存放环境等方面均有较高要求，不同气体的性质不同，储存条件也存在差异，这就要求实验室安全管理人员具有较强的专业知识素养和丰富安全知识积累，才能更有针对性地做好气瓶安全防护的管理工作。（3）生物化学安全。在智能检测实验室需要用到的危化品、生物材料等，其种类、性质、用途、保存方法各不相同，从购买、储存、保管到使用以及废弃物处理等各个环节都需要经过审批报备，严格按照流程进行操作，处理环节稍有不慎，极容易出现问题。即便是对于具备专业背景的安全管理人员来说，实验室的生物化学安全也是重点和难点，而对于交叉学科信息类实验室，仅仅依靠实践经验来处理是不够的，需要更详尽的制度和技术支撑。2.2 操作规程的规范性 制定实验操作规程是为了保证实验项目能够安全顺利开展，减少安全事故的发生。学科交叉实验室因为实验内容的多样性和复杂性，对操作流程的规范性也有更高的要求。（1）危化品处置过程的规范性。如微纳传感器测试实验会涉及多种化学药品，包括易燃易爆化学试剂和剧毒物品，部分实验需要在真空、高温、高压等特殊条件下进行，而一些新的技术方法也正处于探索阶段，实验人员对其了解仍不够充分，在操作规程尚未完全规范化的情况下，存在事故风险。（2）精密仪器设备使用的规范性。如特种光纤拉丝塔有严格的操作程序：实验前需确认气体、水冷系统是否正常，对炉内清洁并进行抽真空处理；实验中需要检查光纤预制棒、开启水冷系统以及惰性气体循环系统，加热过程也要注意实时查看；实验结束后要检查断水断电情况。设备使用的每一个环节都要合乎使用规范，并做好详细记录。既要确保实验结果的准确、真实、可靠，也要保障实验的规范、科学、安全。2.3 学科背景的多样性 建设横向融通、纵向贯通的立体式交流平台，可以为学科交叉的有序开展提供有效的保障6。单一背景的理论和实践经验难以适应交叉学科实验的需求，这就需要实验室的科研人员的具有相对多样化的学科背景。在交叉学科实验室初始发展阶段，实验队伍建设和人才培养仍然以信息学科为基础，对于化学、生物、医学、光电、材料等方面缺少理论积累和实践经验，要高质量地完成实验有一定困难。随着交叉学科实验214 实 验 技 术 与 管 理 室开放共享的程度加深，相关人员的学科背景构成将会进一步丰富，但在不同的科研阶段，由于对各学科理论知识的掌握、仪器设备操作等基本能力有较大差异，重点是实验人员之间的有效沟通和高效配合。2.4 安全管理人员的专业性 安全管理人员的专业性应更多地体现在安全战略决策、安全事故调查与分析、安全规章制度审核以及安全培训和讲座等工作上。高校当前的安全管理大部分聚焦于具体工作，靠经验处理解决，对于安全工作系统性认识不足，在安全教育培训方面仍然较为薄弱，缺少专家型安全管理人才。交叉学科实验室注重创新的特点意味着新问题、新挑战，工作经验能解决的问题越发有限，对于安全管理人员来说，如果没有建立全面的安全知识理论体系、关注安全管理研究前沿、掌握风险研判的有效方法，就很难应对交叉实验室出现的新情况。实验技术人员承担着实验室运行保障、实验仪器设备维护、实验教学辅助、实验室日常管理等方面的重要工作。在学科建设的过程当中，一支结构合理、专业过硬的专业化实验技术队伍，是一流学科建设和人才培养环节必不可少的关键助力7。在交叉学科实验室的安全管理工作当中，应当充分发挥实验技术人员的优势和专业性，将安全管理工作与实验技术工作结合起来，进一步提升安全管理的专业化水平，从而实现科学的、有针对性的安全管理。3 交叉学科实验室的安全体系建设 实验室的安全体系建设是一项系统工程，涵盖理念引领、设施保障、机制构建、人员支持、本质提升等多方面的内容。这些因素之间相互协调、共同作用，才能保障实验室的安全平稳运行。交叉学科实验室的任务特点和科研规律复杂多样，这就要求实验室安全管理具有更高的体系化水平、更全面的要素构成和更细致的环节设计。交叉学科背景下，信息学科实验室的安全体系建设包含了组织与责任体系建设、制度体系建设、风险源辨识与分级管理、技术支撑和设施配备、人员保障5 个方面。这 5 个方面相互作用、互为支撑，为安全工作提供了全面保障（图 1）。图 1 交叉学科实验室安全体系 3.1 组织与责任体系建设 交叉学科实验室具备多重学科背景，安全管理工作相对更加复杂，对校、院两级的安全管理水平也提出了更高的要求8。（1）学校层面要协调好领导和协同部门的关系。由校级安全工作领导小组统一领导，安全管理委员会统筹整体工作，各部门进行协同：学校公安处负责危化品、易制毒易制爆药品的登记备案使用；实验室管理处主要负责实验室的技术安全指导；安全管理委员会负责日常安全和重点部位的监督检查；后勤部门负责对接废旧试剂和设备的处理等（图 2）。在多部门协同管理的情况下，既要在多点聚焦、垂直管理的同时尽可能消除空白区域，避免出现新的安全问题，也要充分考虑一线实验人员的工作实际，加强信息沟通，减少重复工作。（2）学院层面要层层压实管理责任，构建“学院统一领导、基层单位全面负责、网格化责任人直接负责”的管理责任体系。学院成立由一把手牵头的安全工作领导小组，全面落实各项安全管理责任；各基层 图 2 交叉学科实验室安全责任体系 张 威，等：交叉学科背景下高校信息类实验室安全体系建设探索与实践 215 单位负责人对本单位的安全管理整体工作负责；各单位设立安全员，由专任教师担任，负责落实学校、学院各项安全管理工作要求，开展本单位安全管理工作；各单位设立安全协查员，可由学生担任，作为安全员队伍的补给和支撑，对学院各项安全管理工作肩负协查管理责任；设立微网格（如房间、大型精密仪器设备、实验等）安全责任人，承担本房间内的安全责任。同时进一步明确各级负责人员的主要职责，压实安全责任（图 2）。通过安全管理责任体系，确保每个房间、每套设备、每项实验都有专人负责，构建“横向到边、纵向到底、全面覆盖，分级管理、层层履责”的工作体系。3.2 制度体系建设 实验室安全管理制度的建设和实施是做好实验室安全管理工作、提高实验人员安全意识的先决条件9。交叉学科信息类实验室安全制度体系包括责任管理制度、教育培训制度、专项管理制度、隐患排查制度，以及针对不同实验室的操作规范等（图 3）。图 3 交叉学科实验室安全制度体系 （1）建立责任管理制度。完善的组织架构是实施精细化管理的前提，能够对管理工作起到事半功倍的作用10。建立“安全责任制”，明确主体责任，设计激励机制和追责机制。建立奖惩记录台账和通报平台，以日常安全检查为基础，对于检查中发现的示范典型予以展示，给予绩效奖励，形成良好导向；对于发现的违规行为也进行通报，引以为戒。将交叉实验室安全管理纳入学院整体安全制度体系中，以微网格为单位，落实安全管理责任，发挥基层单位安全员、安全协查员队伍作用，强化日常管理。（2）建立教育培训制度。加强高校实验室安全教育与培训，提升高校实验室人员的安全意识和安全技能，是贯彻落实“预防为主”的高校实验室安全管理方针的具体体现 11。在学科交叉的背景下，实验室安全教育需要更强的系统性，需要形成覆盖更加全面、适应性更加广泛的实验室安全课程体系，包容不同学科实验项目的差异。将通识教育、准入教育、专项教育结合起来，根据不同学科、专业，结合实验项目“量身定做”教育内容，提供模块化、个性化的实验室安全教育。（3）建立专项管理制度和应急预案。对于交叉学科实验室中需要使用的特种设备、危险化学品、大型精密仪器设备以及动物实验等，建立相应的规章制度。同时结合风险源情况，针对可能出现的安全问题，制定应急事故处理管理办法和实验事故应急救援预案，并定期组织开展应急演练工作，确保将已发生事故造成的损失降至最低。（4）建立隐患排查与治理制度。严格落实“重自查、严自纠、多抽查”的实验室安全检查制度，形成“学院月月查，基层单位周周查，房间日日查”的安全隐患排查机制，通过隐患排查、整改治理来消除潜在风险12。结合实验项目情况，定期开展专项安全整治活动，通过明确实验范围、制定项目指导书、开展教育培训和应急演练、开展对标自查、落实专项检查等，全面加强实验项目安全风险防控和隐患治理，建立健全项目风险评估与管控机制，落实实验项目安全主体责任。（5）制定实验操作规范。以实验室为单位编制实验项目安全操作指导书，涵盖实验室基本情况、实验操作规程及风险分析、实验防护措施、现场应急处置方案等方面内容。实验项目安全操作指导书作为操作范本应严格执行，使新进实验室人员尽快熟悉流程，确保实验安全。3.3 风险源辨识与分级管理 精准掌握各实验室的风险源，是落实安全管理工作的前提，也是安全管理工作的目标。在全面准确的进行风险源辨识的基础上，对各实验室进行分级管理，既能重点掌握重点监管对象，降低安全风险，又能最大程度地降低安全管理成本，提高管理效率。对照教育部高等学校实验室安全检查项目表（2022），对安全事故的起因、诱因、致害物、伤害方式等进行综合研判，将信息交叉学科实验室安全风险等级从高到低划分为重大风险、较大风险、一般风险和低风险，分别用红、橙、黄、蓝四种颜色标识。从组织、制度、技术、应急等方面，对确定不同等级安全风险的实验室，采取有针对性的管控措施（表 1）。216 实 验 技 术 与 管 理 表 1 信息类交叉学科实验室安全风险源辨识 风险等级 实验室 事故类别 危险源 红色 智能检测实验室 火灾、触电、中毒、爆炸、有毒气体泄露、药品丢失易燃易爆强腐蚀性危险化学品、易燃易爆有毒气体毒气体、管制类化学品等 先进光纤传感实验室 火灾、触电、窒息、爆炸、灼烫、有毒气体泄漏 易燃易爆有毒气体毒气体、高温设备、激光设备等 生物信息学研究实验室 危害气体释放、感染性物质溢出、机械类事故 动物及病原微生物 橙色 医学成像与智能分析实验室火灾、触电、辐射 辐射源及射线装置 科研设备安全管理的重点是高风险、工艺复杂的设备和装置13。需要对风险源情况进行了全面的掌握，对于潜在风险有了清晰完整的认识，为排除安全隐患、降低实验风险打下了基础。同时对危险源进行重点标识，对于重点部位，要做到时时关注、日日检查，以日常安全管理保障重点部位安全。3.4 技术支撑与设施配备 在做好提高安全责任意识、加强安全教育培训等人防工作的同时，也需加强技术防范与实物防范14。在楼内和各重点实验安装门禁和监控管理系统，在特种实验室安装自动报警和自动灭火系统等，以“技防”弥补“人防”的不足之处，提升整体安全管理水平，为实验室安全工作和科学化管理提供现实保障。在安全设施配备上，需兼顾交叉学科需求，根据防火、防爆、排风等要求配齐安全设施。针对不同实验室的特点配备激光护目镜、安全实验服、防静电鞋、实验手套、洗眼器、小型应急医药箱、可燃气体报警器、生物安全柜等。对实验室人员定期开展使用培训和安全演练，使安全设施能够有效发挥作用。同时，交叉学科实验室代表了一种更加开放多元的实践探索模式，基于实验室深度开放的情况下，原有的条块式管理将局限实验室的发展，需要探索一种扁平化安全管理模式，推动安全工作由“人工管理”向“信息化管理”转变。如实验室将安全培训内容、考核标准与考核方式上传到信息化平台，在完成专项培训并通过安全考核后，实验人员才能获得实验室使用资质。在智能门禁系统进行登录确认后，才能按照预约时间开展科研教学，对于一些特殊实验，也可以设置视频监控系统，实现对实验流程的有效监控。3.5 人员保障 实验室安全管理不仅依赖于安全管理制度的制定，还与每一个参与实验工作人员的责任感与安全意识有关15-16。交叉学科实验室复杂情况，需要一支专业的队伍来完成实验设备维护、实验室安全管理、实验室仪器设备使用培训等工作。目前实验室安全工作队伍在专业构成上较为单一，要适应交叉学科实验室的需求，需要通过引进不同学科背景的实验专业技术人员，同时开展实验室专项安全培训，从而减少对交叉实验室安全管理的盲点。在完善队伍建设的同时，也需要充分调动相关人员的积极性，在交叉实验室安全管理过程中，改变管理思维，更新管理模式。本科生和研究生是参与实验的重要群体，也是实验室安全管理的重要一环，让学生参与到实验室的管理工作中，在实践中规范实验行为，并认识到实验安全的重要性，能够有效激发团队成员的主动性和创造性。4 结语 实验室安全为高校“双一流”建设提供了重要保障，而交叉学科作为高校学科建设的未来布局重点，在实验室安全管理方面也提出了更高的要求，需要在实践中需要不断健全责任体系建设，完善制度体系建设，强化风险源辨识与分级管理，做好技术支撑与设施配备，保证管理和技术人员配备。参考文献(References)1 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