关于实验室安全研究的动态与热点可视化分析

李勤华, 石 磊, 孙 欣, 钱 华

(1. 南京理工大学 国有资产与实验室管理处, 江苏 南京 210094； 2. 南京理工大学 国家民用爆破器材质量监督检验中心, 江苏 南京 210094)

实验室是现代化大学的心脏,是从事实验教学、科学研究、社会服务的重要基地,是新形势下培养高素质人才,创造高水平成果,服务经济建设的主要场所。加强实验室安全教育、营造实验室安全文化、强化实验室人员安全培训、搭建实验室信息化平台、完善实验室安全管理体系等“生产要素”是确保实验室安全运行的基础与前提。因此,从整体上了解高校实验室安全研究方面的动态和热点非常必要。

1 研究工具与数据来源

研究采用的工具是陈超美教授研发的一款多元、分时、动态的引文可视化软件Cite SpaceⅤ[1]和中国知网(CNKI)文献计量工具。选用的文献数据库是中国知网的“中国引文数据库”。以“实验室安全”为篇名检索词进行文献检索,来源期刊类别为全部,共检索出1953—2017年12月31日1070条文献记录,剔除无关内容后共获得1057篇有效文献,经Cite SpaceⅤ软件可视化分析得到相应的文献数据和图谱,以此来获得本文主题研究的动态、热点以及趋势等内容。

2 实验室安全研究动态

2.1 文献数量分析

同一主题文章刊载量的增减变化是衡量科学研究发展的重要指标,它在一定程度上反映了科学知识量的变化情况以及学者对该研究领域的研究进度[2]。早在1953年,韩祖康就从安全通则和玻璃器、煤气与电气的角度对实验室安全提出了需要注意的事项[3]。2004年之后,我国对于实验室安全的研究快速发展,除2011年发文量出现些许减少之外,其余各年的发文量均保持较高增长。通过对1057篇文献的统计可知,进入21世纪以来我国已发表的关于实验室安全的研究文献数量占98.32%。这是我国从多方面、多角度深入研究实验室安全管理,学习、借鉴国外优秀实验室安全管理经验的成果体现。

2.2 期刊来源分析

通过分析期刊中某一主题刊文量的多少能够反映期刊对该主题的关注度[4]。从国内各期刊文章发表量上来分析,实验室安全研究相关主题文献刊发量在10篇以上的期刊有12种。这12种期刊载文量占该主题文章总数的50.14%(见表1),其中《实验技术与管理》和《实验室研究与探索》载文量位列前2位,与该2个刊物的办刊方向、受众范围、创刊时间以及期刊影响力相关。就期刊的质量及分布数量而言,该领域对于实验室安全的研究水平相对较高,从期刊的研究分布范围来看,发文期刊分布显示实验室类期刊集中,非实验室类期刊不断增加的趋势。

表1 载文量≥10的期刊

2.3 作者单位与合作情况分析

分析作者所属单位的分布特征可以发现：某科学领域知识产生、传播、演变的扩散源,既可以评估该机构在“实验室安全”研究领域的科研实力与关注程度,又可以为该领域内引进人才、创造交流与深造的机会提供参考依据[5]。经统计,国内有48家单位的作者参与过“实验室安全”的研究。笔者从中选取了发文量大于等于11篇的11家单位进行了分析(见表2)。由表2可知,这11家单位均为高等院校,发文共174篇,约占发文总数的16.46%,其中浙江大学发文量最多,为37篇,是实验室安全研究的重要力量。该校的冯建跃、李五一、阮俊等人既是浙江大学的高频发文作者,也是该领域发展研究的核心作者及核心团队。

表2 发文量≥11篇的作者所属单位

笔者运用Cite SpaceⅤ设置相应阈值,生成了我国实验室安全研究机构共现谱图。根据谱图可以看到学术界在实验室安全研究方面的合作状况。其中较为明显的大合作群是以浙江大学为核心发散出的以浙江理工大学、北京大学以及宁波大学为支点的合作群。此外,还形成了一些如北京理工大学实验室设备处与北京理工大学生命科学与技术学院,江南大学实验室与设备处和江南大学食品科学与技术国家重点实验室之间的数量较少的合作群。从整体而言,还有一些实验室虽然发文量较高,但是尚未形成合作群,属于独立研究机构。综上,可以认为我国实验室安全研究机构群体内,尚未能在大范围内进行机构间的合作与交流,核心机构间合作较少,且大多数机构的合作范围局限在本校的不同院系间,这在一定程度上分散了该领域研究发展的合力,不利于信息共享与交流。而通过不同机构间或者不同专业间的合作,也能够促进学科间的交叉融合。

2.4 发文作者与合作情况分析

表3 实验室安全研究作者统计

但是因核心作者群发文量小于总发文量的50%,因此可以判定该领域尚未形成稳定的核心作者群。

利用Cite SpaceⅤ可视化工具生成的实验室安全论文作者共现图谱中可以发现：较大的合作群体有以冯建跃、李五一、阮俊为核心,包括金海萍、俞欢军以及张银珠的合作群；以赵建新为核心,包括李丁、王世强、曹沛、光翠娥以及王萍的合作群等。

综上,我国实验室安全领域已经形成一定数量的作者合作群,但是大的合作群体偏少,小的合作群体较多。因而,在未来需要加强作者间的合作交流,将该领域内的科研力量整合成为体系化的科研生态系统,从而促进实验室安全研究良性循环和可持续发展。

3 实验室安全研究热点分析

经统计,从1057篇文献中共获得关键词177个,且出现频次大于等于20的关键词有16个(表4)。其中,“安全管理”“实验室”“实验室安全”“高校实验室”“安全”以及“安全教育”为排名前6的高频关键词。在对关键词进行分析时,频次与中心性越高的关键词越能体现实验室安全领域的研究热点。笔者运用Cite SpaceⅤ可视化工具生成关键词共现图谱(见图1)和聚类图谱。结合关键词、图谱以及在二次阅读文献的基础上,对我国实验室安全研究热点进行了归纳。

图1 实验室安全研究关键词共现图谱

序号频次中心性关键词13960.35安全管理23040.35实验室32130.26实验室安全41230.29高校实验室51030.25安全6900.14安全教育7770.19高校8620.21实验室安全管理9610.11化学实验室10550.07管理11470.14对策12310.03安全隐患13310.04实验室管理14290.02管理体系15250.04安全文化16200.02安全意识

3.1 实验室安全“现状—问题—对策”范式的研究

通过分析发现,实验室安全的“现状—问题—对策”研究范式在文献中占据了一定的数量。许多学者从硬件和软件方面对实验室安全的现状与问题做出归纳。

从硬件方面分析来看,安全问题主要聚集在：(1)资金投入不足、安全设施陈旧落后、实验用房紧缺[7]；(2)安全隐患源头较多,如：火灾、爆炸、毒害、危险化学品等[8]；(3)专职队伍结构不合理,数量不充足。

软件方面的问题主要有：(1)安全观念与意识淡薄[9]；(2)管理制度与管理模式不健全；(3)监察与落实不严格[10]；(4)人员安全知识及培训不足等[11]。

大多数研究者对现状和问题的认识基本一致,在解决问题的方法上也大同小异,可以归纳为：(1)加大实验室资金投入力度,完善资源配置问题；(2)深化实验室安全的制度建设,加大人员安全意识及培训力度；(3)完善实验室安全管理模式,强化扩大实验室安全督查范围；(4)以人为本,责任到位,预防为主等。

综上,对于实验室安全“现状—问题—对策”范式的研究我国学者主要是从资金、人员、制度、意识、责任以及防范等方面提出问题与解决之策。

3.2 基于物质、制度、文化视角下的实验室安全研究

从物质、制度、文化视角能够对实验室安全研究进行较为全面的诠释。

在物质层面,主要关注实验室场地、实验设备采购、实验室安全器材、实验室人员配备等方面,其中关于实验室人员,主要提出既要考虑到性别结构的合理性,又要注重专兼职结合,还要考核安全知识水平。

在制度层面,目前国内主要采取将国家和地方实验室安全管理制度相结合的方式。如在国家层面,为了强化对危险化学品的管理,预防并减少此类事故的发生,2011年实施了《危险化学品安全管理条例》,2017年教育部办公厅发布了《关于加强高校教学实验室安全工作的通知》。在地方层面,有研究者提出根据院系实际情况和学科特征分类、分层制定安全管理制度,采取学院宏观管理与实验室微观管理相结合,消除管理盲区,提升安全事故防范能力[12]。还要研究者提出国家相关职能部门应结合国情和高校实际情况制定出与高校实验室安全管理、环境污染有关的法律法规[13]。

在文化层面,范强锐提出从建构实验室安全文化的角度来提升实验室安全管理的水平,着重强调从实验室工作人员安全意识的养成、实验室安全管理方式的变化、建立实验室安全管理的激励机制以及提高实验室安全活动的质量4个角度来建设实验室安全文化[14]。也有研究者认为安全文化是安全管理发展的产物,它包含安全物质文化、安全制度文化、安全精神文化、安全文化教育方面[15]。上述对安全文化的研究,无疑更为系统、细致、有针对性地指出实验室安全在实验过程中所涉及的“生产要素”,也为促进实验室安全发展,保障实验室人、财、物的安全打下了文化根基。

3.3 基于国内外实验室安全管理经验借鉴研究

发达国家和地区在实验室安全管理上的成功经验值得研究和借鉴。对相关文献的分析表明,国内外优秀实验室安全管理方式方法、理念举措、制度模式、安全教育及文化等有利于拓宽思路、借鉴吸收,从而加强和完善我国实验室安全管理。涉及美国、日本、英国等发达国家的实验室安全管理的文献相对较多,对我国台湾和香港地区的实验室安全管理经验也有涉及。美国、日本、英国等发达国家以及我国台湾、香港地区在实验室安全管理方面的历史更为长久、体制更加完善、体系更加健全,认真借鉴、吸收这些经验,有利于国内实验室安全管理的发展与完善。

4 实验室安全研究趋势

4.1 完善实验室安全管理的体系建设

实验室安全管理是牵一发而动全身,需要从顶层理念上进行设计、综合多方全面协调、认真落实的一项系统工程。在Cite Space V自动生成的时区视图中,管理体系、规章制度、指标体系、保障体系等与实验室管理体系建设密切相关的组成部分,在整个时间轴上都有重复出现的趋势。对于实验室安全管理体系的建设需要不断完善,即使现在对于该领域的安全管理已有一定的模式,但在任何时候都要精益求精,力求万无一失。对此,可以在现有的国情发展背景下,借助信息化平台,根据高校实验室安全管理体系中存在的漏洞与不足,学习优秀的成功经验,实验室相关人员要不断学习与深造。通过分析发现,目前我国在实验室安全管理方面还存在人、财、物和文化方面的不完善现象。因此,下一步的研究重点,不能仅停留在对问题的讨论上,而要真正注重问题的解决。一方面,要重点研究如何构建与完善具有中国高校特色的安全管理体系,另一方面,还要结合科技与时代发展背景,与时俱进地对实验室安全管理进行改革与完善。

4.2 打造实验室安全管理的信息化平台

根据时区视图可以发现,计算机、信息化等关键词在最近几年的实验室安全管理研究中日益凸显。毫无疑问,这将成为强化与更新实验室安全管理的重要手段与方式。从目前已有的文献可以发现,目前该领域主要从翻转课堂、慕课、微课、微信平台、安全教育网上考试系统的开发等方面,着手将实验室安全管理的传统领域与互联网相结合。可以预见,对于信息化平台的打造与完善将是这一领域下一阶段发展的重要研究方向。

4.3 加强实验室工作人员的安全培训

针对实验室安全意识淡薄、安全教育手段单一等问题,教育部发布了专门的管理文件——《关于加强高校教学实验室安全工作的通知》指出：“高校要建立教学实验室的安全准入制度,对进入实验室的师生必须进行安全技能和操作规范培训,未经相关安全教育并取得合格成绩者不得进入教学实验室。”[16]

从存在的实验室安全问题可以发现,实验室工作人员安全意识淡薄、安全文化缺失等问题是该领域学者研究的重点内容。同时,依据时区视图,安全准入、安全文化、安全意识和安全培训等都是重要关键词。可以预见,在未来加强实验室工作人员的安全培训,严格遵守实验室安全准入制度,认真落实与检查工作人员的安全知识等将是该领域研究的重点内容。

4.4 开展实验室安全监督检查工作

为做好实验室安全防范工作,教育部科技司在2015年发布了《关于开展高等学校实验室危险品安全自查工作的通知》,要求高校对实验安全管理的重要环节和部位展开自查活动,其中包括落实实验室安全管理的责任与机制、运行资质和基本设施、安全知识操作及规范化培训、废弃危险品和制订实验室安全事故应急预案等方面[17]。依据时区视图,危险化学品、微生物、安全用电、环境保护等都是实验室安全督查的重点。但从目前的研究现状来看,有的高校实验室还存在安全督查还不够严格、制度落实不明确、督查管理存在漏洞等现象。因此,在下一阶段解决这些问题并进一步完善实验室安全督察工作将是该领域研究的重要趋势。