基于学生安全意识培养的高校生物实验室安全管理对策

杨添博，陈 禹 (.西北农林科技大学生命科学学院，陕西 杨凌 7200；2.吉林医药学院，吉林 吉林 3203)

高校生物实验室既是开展实验教学和科学研究的重要场所，亦是培养大学生实践能力、专业素养的基础平台。经过多年发展，部分国内高校生物实验室已达到甚至超过欧美等发达国家高校的实验条件，一些高校实验室的管理制度也越来越严格，但其安全未能够从根本上得到保障，生物实验室的火灾、爆炸、环境污染及生物安全事故仍时有发生[1-2]，已受到社会的高度关注。高校生物实验经常会用到实验动物、多种化学及生物制剂、特种设备等，有时还会用到危险化学品和致病微生物，与其他学科相比生物实验的安全隐患更加复杂和多元化。反思一些高校尽管在实验室安全管理中实施了比较严格的考试制度，但学生考试合格也并不能确保其对实验安全的充分认知，在学生的安全意识培养方面与发达国家相比尚有明显差距[3]，实验室的安全管理仍处于被动状态。

德国教育家第斯多惠说：“教学艺术的本质不在于传授本领，而在于激励、鼓舞和唤醒。”学生作为实验的主体，只有想方设法增强学生在实验中的安全意识，让他们认识到实验中的每个行为都是在为自己和他人的生命护航，进而形成自觉的行为习惯，才能最大限度保证实验室的安全。

1 高校学生在开展生物实验过程中存在的安全隐患

高校学生完成生物实验的过程一般包括：实验前的实验技术路线预习；实验中的试剂和样品及仪器的操作；实验后的实验室内务整理等重要环节，如在某个环节出现问题，则整个实验的安全也无法得到保障。高校学生在开展生物实验过程中，主要存在以下安全隐患。

1.1 缺少实验技术路线的危险因素分析，对潜在风险认识不足

相关调查显示，有50%的学生未能在实验前做充足的准备工作并认真阅读实验的安全指导书[4]。由于对实验技术路线的潜在风险认识不足，若出现异常则不知如何应对，从而诱发安全事故。如在动物实验中，实验前一些学生因不了解实验动物的习性，导致实验操作时被其抓伤，甚至感染；事先不熟悉仪器性能特点，如高压蒸汽灭菌锅灭菌结束后，未冷却至50 ℃以下便打开排气阀排气，而被高温蒸汽灼伤。分析其原因是部分学生存在懒惰心理，学习的主动性不强，未对实验内容进行预习，认为“照方抓药”就能完成实验，对于实验中的危险因素缺少足够的风险防范意识。

1.2 不按标准操作规程操作，极易诱发安全事故

国内高校对实验室安全工作都比较重视，对于常规的教学实验项目一般都编制了标准操作规程(standard operation procedure，SOP),然而一些学生为图省事简化操作步骤、甚至违规操作：①将本应水浴加热的样品，直接用电炉加热，极易发生火灾事故；②在进行加热、加压仪器的操作时，在设置温度、压力等参数后，过度依赖仪器的自动化设置，疏于观察，甚至中途离开实验室，极易造成安全事故；③高压蒸汽灭菌锅内应添加蒸馏水，却用硬度较大的自来水替代，易造成因排气管道水垢积存而影响排气，导致锅内压强异常升高，存在爆炸的安全隐患。分析其原因是学生长期进行同类实验，重复使用相似的实验试剂、仪器设备，久而久之安全操作意识淡薄，产生侥幸心理，忽视了实验的操作规程和安全管理要求，随意操作，埋下安全事故隐患。

1.3 不进行实验后的内务整理,遗留消防安全、生物安全及环境安全隐患

实验完成后，学生应按实验的安全操作规程对实验试剂和样品、仪器设备及产生的废弃物等进行内务整理，尤其是有较强传染性的致病微生物，若处置措施不当，轻则造成实验人员感染，重则因微生物外泄，造成传染病的流行，甚至导致生物灾难的发生[5]。然而在实验结束时，一些学生却未能主动进行内务整理，表现在：①实验结束后随意堆放危险实验试剂及药品，不仅给取用药品带来不便，更存在火灾、爆炸安全隐患；②使用仪器处理致病微生物样品后不及时清洁(如离心机使用结束后不清洁腔体);不按照要求处理实验的废弃物，实验后对感染动物尸体的消毒灭活不彻底或将未经预处理的感染动物尸体送往处理中心，存在生物安全隐患;③不查看废液成分，便将未经处理不符合相关要求的废液随意倒入下水道，即影响实验人员的身体健康又污染了环境。这些问题的产生，是由于部分学生缺少安全责任意识，存在完成了实验项目，内务整理与己无关的心理。

2 高校生物实验中培养学生安全意识的对策建议

安全意识的培养源自学生对安全的追求，是一项系统的工作，涉及到学校和教师及学生等多方面因素。作为实验的实施者，学生应在实验的过程中充分发挥其主观能动性，进行安全意识的自我培养，以达到在无人监督或不被他人发现的情况下，仍能够从自身安全考虑，自觉遵守安全管理制度，形成良好行为习惯。

2.1 实验前对技术路线进行风险分析，培养学生的安全防范意识

事前预防风险是保证实验处于安全可控的关键[2]。高校生物类实验的风险主要来源于实验耗材(实验生物、试剂和药品)、实验仪器、实验操作。

对于一般的生物实验，在实验前学生应通过对实验内容进行预习，掌握其标准操作规程，对实验的技术路线进行风险分析，凡是涉及危险化学试剂(如：浓硫酸、叠氮化钠等)和易感染微生物(如：布鲁氏菌、路易斯脑炎病毒等)、危险仪器设备(如：超低温冰箱、高压灭菌锅等)、危险操作环节(如：实验动物的解剖过程中被其抓伤或咬伤、血液及组织样品采集时被污染的针头或器械刺伤等)[6]，在其操作规程中均标注为存在危险的关键点，列出相关的防护和处置措施。对于研究性或创新项目的生物实验，学生应在实验准备阶段基于实验的技术路线自己编制标准操作规程，并经指导老师审核确认。当实验涉及到致病性生物因子时，必须对其进行生物风险评估，经相关主管部门审批通过方可实施[7]，为避免感染发生，学生还应在实验前接种相应的疫苗[8]；反之，若未通过生物风险评估，则不能开展该实验项目。基于在实验前对技术路线的风险分析，学生能够预先知晓实验存在的危险因素以及一旦出现异常情况的应对措施，避免进行风险不可控的操作，即能调动其参与实验的主动性和积极性，又可以培养其安全防范意识，防患于未然[9]。

2.2 实验中规范实验操作行为，培养学生的安全操作意识

规范操作是保证实验室安全的最基本要求，有关研究表明:由于实验操作不慎和违反实验操作规程导致的安全事件占所调查的安全事件数最多，导致的伤亡也最大[6]。因此在实验过程中，学生应严格遵守实验操作规程，通过在实验试剂、实验生物、仪器设备的使用等每个环节中细致认真的操作行为，培养自身的操作安全意识，进而养成良好的操作行为习惯。

2.2.1 科学取用实验试剂

在实验中使用或配制药品或生物制剂时，学生应注意试剂加入的先后顺序，严格按照要求操作，如配制稀硫酸溶液，应向水中注入浓硫酸进行配制，反之则发生爆沸，造成伤害；在量取液体时，最好使用机械装置(如电动移液器、手动移液器)[7]，以防止液体溢撒；若发生危险材料溢撒，应立即向老师报告，并采取适当的方式科学处置。

2.2.2 正确使用实验生物

使用实验生物时，学生要注意实验动物的撕咬、挣扎等带来的伤害。应采用合适的方法或装置来限制动物的活动性，不要试图用人力强行制服动物[8],如家兔的解剖实验，不要因兔子弱小而试图用人力控制其不动，而应将活体兔子放在兔台上固定好，再气栓处死，避免因其挣扎而造成意外伤害。此外，学生在标本涂片、染色镜检等实验操作时，都要接触到各种病原微生物及生物危险因子，必须采取相应的安全防护措施，防止发生如有害载体、转基因生物的逃逸事故；同时也要防止与实验无关的一切生物，如昆虫和啮齿类动物进入实验室，以避免造成生物安全危害。

2.2.3 规范操作仪器设备

每次使用设备前，学生都应核查所用仪器设备的性能是否正常，是否满足实验的相关要求，并及时予以记录。严格按照其SOP或作业指导书进行操作：

①气相色谱或液相色谱进行生物组分的分析时，经常用到氢气等可燃气体，必须严格按操作规程的要求开启和关闭高压气瓶阀门，以防止使用不当造成火灾或爆炸的伤害；

②凡是可能产生气溶胶或飞溅的操作都应在生物安全柜或符合要求的隔离装置中进行[7]，如微生物实验使用离心机时，离心后必须在安全柜中打开离心管，以防止溢出气溶胶对操作人员的感染；

③使用高温、高压的仪器设备时，无论设置的运行时间多么漫长，都要有人值守，以保证及时发现并处理仪器异常状况，预防事故的发生。

2.3 实验后进行全面的内务整理，培养学生的安全责任意识

良好的内务整理，有助于学生安全责任意识的培养，是保证整个实验活动安全的最后防线[10]。实验结束后，学生应自觉按照实验操作规程进行内务整理：即将实验试剂、用品摆放整齐，及时关闭仪器设备(如气瓶阀门和仪器设备电源等)，安全处置实验废弃物，经确认没有问题后方可离开实验室，这既是对学生在实验后内务整理的基本要求，又是培养学生安全责任意识的重要途径。对于高校的生物实验，学生还应注意：

①实验结束后，不同的实验材料及试剂应分类存放，以消除火灾、爆炸安全隐患。

②对实验室的水电、实验设备进行自查，发现问题和安全隐患及时处理和上报；处理过致病微生物样品的仪器应遵循先消毒后清洁的原则，以防止微生物的感染,传播，保证生物安全。

③按要求处理实验的废弃物，严禁将废液直接倒入下水道，以防止对环境产生污染；实验过程中使用过或培养产生的动植物的组织、器官、尸体、微生物(细菌和病毒等)、培养基以及培养皿等耗材必须进行灭活处理，以防止生物安全事故的发生。

3 结 语

学生安全意识的培养是一项长期和持续的工作，需要在实践中不断总结、改进和探索。近年来，随着人工智能技术的发展，一些机构尝试将按照安全规程要求构造出的个体机器人应用到企业安全管理，已发挥出其对员工行为的示范作用和安全意识“无私的”引领作用[11],为将其运用到高校的实验活动，培养学生在实验中形成更为全面的安全意识提供新的契机，也将对高校实验室的安全管理起到积极的推动作用。