医学院校综合性生物技术实验室建设初探

郭健，刘微，董媛，姜勇，李艳

吉林医药学院，吉林吉林 132013

为适应我国现今科技发展战略及全球生命科学发展方向[1]，我校于2010年设立了生物技术专业。21世纪是生命科学的世纪，随着现代生命科学的发展，生物技术已逐步进入医学、食品、工业和信息等领域。尤其是在医药领域，生物技术是医学基础研究的重要工具。医学基础理论研究进入分子水平，现代生物技术中各种实验手段已成为医学基础研究必备的工具[2]。生物技术学科实践性极强，因此在学科建设过程中，生物技术实验教学环节尤为重要。生物技术实验室的建设为学生提供良好的学习环境，先进的科研仪器更有助于科研的开展和学术的交流。无论是教学还是科研，综合性生物技术实验室都是重要的平台[3]。我校建立生物技术专业后，将其与医学背景特色结合，培养了一批具有扎实的生物技术知识，并且对医药行业有一定认识的技能型人才。总结近年来我校对生物技术实验室建设和管理经验，成效如下。

1 基础设施建设

1.1 场地

生物技术实验室是一个综合的实验室，同时承担了生物技术专业的实验教学课程和科研项目。实验室经过几年的建设和发展，具备了基本的教学条件和较为先进的科研条件。实验室积极向学校争取场地，不断扩大实验室的规模。目前生物技术实验室面积近1 400 m2，包括1个发酵室、3个细胞培养室、2个微生物培养室、1个产物分离室、2个准备室以及还在建设中的大型仪器室。

1.2 器材

实验室积极申请经费购进国内外先进仪器。有普通教学仪器如恒温摇床、恒温培养箱、超净工作台、高压灭菌锅、高速冷冻离心机、分光光度计、PCR仪、凝胶成像系统等；同时用于科研和教学的大型仪器如发酵罐、流式细胞仪、高效液相色谱仪和质谱仪等。

充足的场地和先进的仪器为培养生物技术专业创新性人才和产出高质量科研成果奠定了基础。

2 师资队伍建设

生物技术专业自建设以来，积极引进生物专业和具有医学背景的人才。从事理论教学人员全部为重点大学博士，从事实验教学人员全部为具有硕士及以上学位的教师。其中不乏有从事多年基础医学研究和临床经验丰富的教师。在他们的带领下，中青年教师组成教学和科研小组，展开教研和科研活动。课前备课需要实验室人员和专业教师共同完成，将理论课和实验课有机地结合起来，才能更好地发挥实验室的教学作用。同时要求专业教师参加实验技能培训，该校先后派出生物技术专业教师和实验教师到吉林大学、第四军医大学和武汉大学人民医院（湖北省人民医院）的生物技术实验室进行专项技能学习，带回了先进的科研技术，对实验室的建设提供了开阔的思路和宝贵的经验。

3 实验室安全管理建设

生物技术实验室在使用过程中，使用者会接触病原微生物和各种有毒有害化学试剂。尤其是学生的防护意识薄弱，易在实验中造成人员伤害。因此在生物技术实验室建立过程中，实验室安全管理是重中之重。

3.1 建立规章制度

应建立健全的实验室规章制度。根据《生物安全通用要求》《病原微生物实验室生物安全条例》《临床实验室废物处理原则》等法规，制订安全管理规程，并严格执行[4]。对于实验教学中使用的危险品、病原菌进行严格管理，要求进行使用登记，出入库登记，并建立有效的监督机。定时进行实验室安全排查，及时消除安全隐患，建立实验室突发事故应急预案。

为保证实验室顺利运转，需制订一系列的实验室教学科研管理制度，主要包括:①实验室在教学和科研使用情况的评估制度；②实验室工作人员的任用和责任管理制度；③实验室物资管理制度；④实验室经费使用制度；⑤实验室日常工作制度；⑥实验室科研工作制度；⑦实验室样品和菌种保藏制度；⑧实验室毒麻药使用制度；⑨实验室普通仪器使用管理制度；⑩实验室大型仪器使用管理制度； 1 1实验室废弃物处理制度； 1 2实验室技术人员培训制度。管理制度制定越明确、责任落实越细致，出现问题时才能高效率地解决[5]。

3.2 安全培训和教育

对实验人员进行安全培训。对教师进行生物安全知识培训后，由教师讲授给学生，不断地提高实验操作人员的安全意识，加强其对不当操作引发危害的认识。实验室教师和其他工作人员需接受生物安全操作和实验室突发事故处理培训。同时要求实验教师具有良好的心理素质和较强的责任心，才能保证自身和学生的操作安全，杜绝生物安全事故发生。

对学生进行安全教育。①开展例行的安全教育。要求每门课程的首次实验课，由任课教师讲授本门实验课中应注意的事项。并要求教师详细讲解应对紧急情况的措施，确保学生具有高度的安全意识。②开展实验室生物安全知识竞赛。由生物技术教研室教师组织实验室生物安全知识竞赛，可以采取现场抢答、情景模拟等形式，激发学生对生物安全知识的兴趣，并使学生更加深刻地意识到生物安全的重要性。

3.3 废弃物安全管理

建立实验室废弃物的处理细则，严禁废弃物无处理丢弃。实验室废弃物是指实验过程中产生的有毒有害气体和废液废渣等[6]。生物技术实验室废弃物可划分为化学废弃物和生物废弃物。化学废弃物具有易燃性和（或）腐蚀性及毒性特征[7]。对于化学废弃物，强酸强碱废弃物不应直接弃掉，需稀释后再处理，或存放于容器内，容器体积小于5 L。混合易发生爆炸试剂需分开存放，如氯仿和丙酮。氰化物废弃物必须存放在含有碱性溶液的容器内。强致癌废弃物如溴化乙锭，用含14 g/L NaNO2和0.31%H3PO2的溶液浸泡2 h后焚烧或填埋处理，才可以进行焚烧或高压灭菌后深埋处理[8]。生物废弃物主要包括生物技术实验中应用或产生的细胞、组织、样本等。生物废弃物的处理重点侧重于可感染人或动植物的组织和细胞，以及实验过程中被污染的培养品、移液管、试管、培养液等。具有传染性的生物废弃物应放入高温灭菌袋内，经高温灭菌后焚烧或深埋[9]。

3.4 其他

①建设配套设施，根据国家消防管理规定，在实验室醒目位置应设置完善的消防设施，包括报警系统、灭火系统、疏散系统、隔离系统、和闭路摄像监控等。同时，实验室应配备急救药箱，内装各种急救药物和绷带。另外，在必要处贴设警示文字，如：注意水电、注意通风等。洗手池处可粘贴正确洗手方法。实验室墙面可布置安全标语等。时刻提醒操作者注意实验安全。

②定期对实验室进行消毒，主要针对微生物培养室、细胞培养室、发酵室以及各种接触到有毒化学品的仪器。对地面和墙面喷洒消毒液，并用紫外灯照射消毒。

4 实验室使用管理建设

4.1 实验室功能分区

生物技术综合实验室承担所有生物技术专业实验课程，包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程和发酵工程等。由于各个课程之间实验内容有很强的关联性，因此单独设置各科实验室如基因工程实验室，会造成资源的浪费。生物技术实验室综合建立，教学时选择性使用方式更为合理。在实验室具体使用中，根据学科的自身特点和实验室承担的教学任务，我们对实验室实行功能分区化管理[10]。例如，微生物培养室要求细菌和真菌培养室分开，防止交叉污染；又如，在有毒试剂的配置和使用上，应设置强毒间，防止其扩大污染范围。

同时，针对本科生教学，我们对实验室功能进行分类。生物技术专业的《细胞生物学实验》《遗传学实验》及《基因工程实验》都涉及到细胞培养，我们建立了细胞培养实验室用于以上实验教学和科研。细胞培养实验室区集中了CO2培养箱、倒置显微镜等。《分子生物学实验》《发酵工程实验》《蛋白质工程实验》和《生物技术综合实验》都涉及到分子生物学实验，因此我们建立了分子生物学实验室，包括DNA实验区和RNA实验区。《发酵工程实验》和《蛋白质工程实验》都涉及产物分离实验，因此我们建立了分离实验室，配备通风橱、硅胶柱和凝胶柱等，用于产物的分离和鉴定。同时还设置发酵室用于发酵罐的使用。通过对实验室进行功能分区建设，实验室的运转流畅，减少了交叉干扰。生物技术综合实验室需要立体化和多层次化分区，才能使提高实验教学的系统性和高效性[11]。

4.2 仪器使用管理

所有仪器配备使用记录本和基本操作流程。使用人员应随时登记，首次使用前阅读操作步骤和注意事项。大型仪器和贵重仪器应一个或几个共同设置专用房间，进出使用需详细笔录，并交专人管理和维护。生物技术实验室购进的部分贵重仪器，操作程序都较为复杂，因此在仪器的引进之初，要求全体教师和实验人员参与仪器的使用和基本维修培训。有些仪器更要求管理者和使用者具有一定的专业知识背景和科研能力，才能更好地发挥仪器的使用性能，提高其使用效率[12]。

5 我校生物技术实验室建设发展计划

5.1 实验室的硬件条件尚不足

生物技术实验室自建成以来，场地逐渐扩大，先后购进各种用于实验教学和科研的仪器。然而随着近年来教学规模的扩大，基本教学仪器仍需补充，如：台式高速离心机、冰箱、恒温水浴箱、细胞培养箱、电热干燥箱、PCR仪等。仪器的套数不足，学生在实验分组时小组人数过多，影响教学效果。大型仪器的配置面临两个问题：首先是仪器安放场地。学校教学楼面积有限，虽然积极申请实验室场地，短期内解决仍有困难，致使大型仪器因为无处安放而无法购进；设备和耗材经费不充足，致使实验室不能满足所有的科研项目，阻碍了科研水平的提高。

5.2 实验室的人才队伍需建设

我校生物技术综合实验室成立时间短，人才队伍的建设不够完善。主要问题包括：实验教辅人员不足、管理人员经验欠缺、管理制度不够健全等。作为医学院校，我们应紧密结合自身的学校背景，发展专业特色，根据专业需求建立生物技术综合实验室。积极引进教辅人才，尤其以具有医学背景的研究生为先；人才建设上应呈立体化和层次化，如，基层教辅人员负责实验室的日常工作和运转，教研室主任负责实验室的主要管理工作，学科带头人负责实验室的科研工作。学科与学科之间任课教师应及时交流实验教学经验，教学与科研工作应紧密联系。上层管理人员应多汲取最新的、最先进的管理模式和思想，立足于医学院校，建立和完善的实验室管理制度。

6 结语

我校生物技术综合实验室自建设以来，顺利地完成生物技术各科实验教学任务。师生普遍反映对实验室教学效果满意。实验室的建立使学生在有限的空间和时间内，对理论知识进行了初步实践，培养了其实验技能和科研能力。同时也满足了广大教师的科研需求，提供较好的科研平台。2015年我校生物技术实验室被评为省级重点实验室，这是实验室建设以来取得的重大成就。目前生物技术综合实验室正积极向医学方向靠拢，在未来将培养出更多的具有医学背景的生物技术专业技能型人才。

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[9]Biological Waste[EB/OL].http：/www.purdue.edu/rem/eh/biowaste.htm，2013-04-30/2013-11-20.

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