基于韧性理论的高校实验室安全管理对策研究

王 菡，卞佳丽，黄泽园

（北京邮电大学教务处，北京 100876）

0 引言

实验室安全是涉及师生健康、校园安全和社会稳定的重要课题。各级教育主管部门越来越重视高校实验室安全工作，从2015 年起每年组织开展高校实验室安全专项检查。为切实增强高校实验室安全管理能力和水平，针对检查中存在的问题，教育部于2019 年发布了《关于加强高校实验室安全工作的意见》，2021 年又发布了《关于开展加强高校实验室安全专项行动的通知》。虽然高校实验室安全总体形势向好，但实验室安全事故仍时有发生，新的风险还在增加。

根据《全国普通高等学校本科教育教学质量报告（2020 年度）》统计，全国本科院校共有实验实习场所11 205万m2，校均教学科研仪器设备总值达43 360万元，实验技术人员达到7.7 万人［1］，从这些数据中可以看出与实验室相关的教学、科研活动日益频繁，实验室面临的安全压力不断增大。同时，随着大数据、物联网等信息技术的快速发展，交叉学科实验室类型日益扩充，探索性、创新性实验人时数不断增加，开放时长不断增加，这些都加大了实验室的危险源和人员流动性，对安全管理提出更大挑战。本文将从高校实验室安全管理的问题与困境出发，尝试从韧性理论的视角探讨实验室安全管理的内涵，并对高校实验室安全管理建设提出对策建议。

1 高校实验室安全管理的问题与困境

1.1 实验室安全管理的问题

当前，大部分高校都建立了实验室安全管理领导体系和分级负责工作机制，制定了实验安全管理、安全教育规定、应急处置方案等系列规章制度，不断完善实验室安全管理内容，推动实验室安全管理规范化［2］；不断加大对实验室的建设经费投入和信息化建设，推动实验室安全建设标准化；开始借鉴PDCA 循环思维模式［3］、EHS管理体系［4］、6SIGMA理论［5］等方法构建对高校实验室安全管理体系，探索安全管理新模式并取得了一些成效。但高校仍时有实验室安全事故发生，如2018 年12 月北京某大学实验室发生爆炸，事故造成3 名参与实验的学生死亡，事故暴露出高校实验室安全管理仍存在薄弱环节。根据海因里希因果连锁理论［6］，可从人员、机器设备、环境和管理四方面分析高校实验室安全管理存在的问题。

（1）人员的行为不安全。当前，高校对实验室安全工作的极端重要性理解不够深刻，如有的高校没有在相关网页上设置“实验室安全管理”专栏或“实验室安全教育”专栏；有的高校管理制度的全面性、可操作性不足，不能覆盖安全管理盲区，特别是对于火灾、爆炸等高发安全事故的专项管理规定还不完善；有的高校对实验室安全管理全生命周期的各环节缺乏系统思考，缺乏实验室风险评估、激励奖惩机制、应急预案等管理措施。这些问题就会造成实验教师和学生安全意识薄弱、安全知识匮乏、安全演练不足以及安全管理人员职责不清、制度执行不到位、安全管理能力不高、应急处理能力差等安全隐患。

（2）机器设备的状态不安全。实验室除了综合管理，还涉及机械加工、化学品、生物、放射性、特种设备安全等专项管理，包括仪器设备是否老化、设备构件是否安全可靠、安全操作规程是否完备、设备是否超负荷运转、人机工程学设计是否合理、安全防护设备是否存在缺陷等问题。需要充分了解不同实验设备的属性、维修和目前运行状况，制定实验室安全技术管理、危害品处置、个体装备防护等生产设备、工具的安全管理办法。目前高校普遍重视对实验室安全的综合管理，缺乏对机械设备不安全状态及实验仪器设备维护维修或更换不及时，从而引发由于实验操作不规范，劳动保护不到位、仪器设备非正常等导致的安全事故。

（3）安全环境不佳。安全环境包括安全的物理和的文化环境，其中实验室所在楼宇是否遵照实验室安全技术的相关规范和标准进行建设，实验室用水用电、通风、温度、光照、排污等基础环境是否考虑周全；实验室安全警示标志是否完备，空间布局和运输设计是否流畅等。文化环境包括校园安全知识教育、安全应急演练、安全宣传等系列活动所营造的安全文化氛围。目前很多高校越来越重视安全文化建设工作，但对物理安全环境重视不够。部分高校实验室是原办公室、教室或地下室改造，导致实验楼“先天不足”，实验室基础安全设施不完备，规划和设计没有以保证安全为前提，且改造投入不足，留下诸多安全隐患。

（4）安全管理的措施不到位。虽然高校建立了实验室三级安全管理责任体制，开展了实验室安全教育，但在具体执行过程中仍存在诸多不足，如多部门沟通协作不足，实验室安全管理涉及保卫处、设备与实验管理处、资产处、实验室使用单位等多个部门，管理部门之间缺乏统一的实验室数据库和及时沟通机制；安全教育保障不足，缺乏对安全教育对象的分析，不具备正常安全演练条件，安全教育考核不严格等；信息化管理手段不足，如人工定期巡检无法观测实验室实时动态信息，监控设备不具备预警功能等；管理举措的迭代和改进机制不足，使得管理举措不能及时适应当前安全管理实际需要，降低了管理举措的可操作性。

1.2 实验室安全管理的困境

“安全第一，预防为主”是安全工作的第一公理［7］，从事故中学习是高校普遍采用的安全管理策略。但事实上，事故是不经常、不定期发生的事件，通过研究不经常发生的事件来提高日常安全管理水平的做法，不仅增加了安全评判的难度，也增加了对“安全管理”理解的难度。

此外，安全多样性是安全系统的基本属性之一，决定了安全系统的复杂性［8］。以“预防为主”的安全管理希望任何事故都可以通过“预防”来解决，但是，实际运行中的复杂性使得安全管理体系无法承载实验室运行中的全部细节，其不可预知的特点再加上运行过程中对安全的理解偏差、沟通不畅带来的信息损耗，就必然会产生安全管理的困境。

由于实验室安全管理建立在研究不常发生、不规律发生的安全事故基础上，以消除隐患为首要任务，就使得安全管理忽视了对实验室正常运行的长期发展状态的关注，但往往什么都没有发生的时候，才是最安全的。因此，实验室安全管理可以换一种视角，即实验室安全管理不仅要防止意外和事故发生，还要关注安全系统日常运行状态以保证意外情况下实验室的正常运行，而韧性理论为实验室安全管理提供了这样一种新的解读视角。

二是积极做好项目储备工作。从全县水资源配置的大局出发，做好“十三五”时期农村供水项目储备工作。特别是要从长远出发，规划农村供水工程与引洮二期供水工程的并网衔接，及早组织勘察测量，编制可行性研究报告，绘制设计图纸，为项目申报奠定基础，力争早日开工建设。

2 基于韧性理论的实验室安全管理新内涵

2.1 韧性概念起源与演变

“韧性”一词最早来自拉丁语“resilio”，其语义是“回复到原始状态”［9］。韧性最早应用于物理科学，20世纪70 年代加拿大生态学家霍林（Holling）首次将韧性引入系统生态学研究领域，之后韧性的内涵经历了“工程韧性”到“生态韧性”再到“演进韧性”的认知转换［10］。工程韧性强调系统有且只有一个稳定状态，韧性强弱取决于系统受到扰动脱离稳定状态之后恢复到初始状态的迅速程度［11］；生态韧性认为系统可以存在多个而非之前提出的唯一平衡状态，这一认知转变使得韧性从保持系统稳定的能力转换为系统维持最佳功能状态的能力，韧性强弱取决于系统可以吸纳扰动的最大程度［12］；演进韧性则强调系统受到扰动后通过不断适应、调整和改变来保持系统主要功能持续运行的状态，韧性的强弱取决于系统的自适应、创新和调整的能力［13］（见表1）。2005 年国际减灾会议确认将韧性纳入灾害议程，“韧性”概念在灾害管理中的相关应用不断扩大［14］，不少学者从灾害准备、紧急响应、恢复重建、防减灾和生态环境、管理体制、社会发展、安全教育等角度探讨韧性建设，以解决环境破坏、自然灾害、社区治理等复杂问题。

表1 韧性代表观点

2.2 实验室安全管理新内涵

实验室安全管理是灾害管理在校园安全中的具体体现，因此可以从韧性视角重新审视实验室安全的内涵，即实验室安全管理不仅是识别和排除安全隐患，避免事故发生，还要使安全管理具备“韧性”，即保证安全管理具备承受一定意外扰动的抵抗力和发生意外扰动情况下维持运作所需的适应力。这意味着实验室安全管理主要集中在3 个方面：①防御力，通过安全管理可以识别并排除意外情况以避免损失；②抵抗力，通过安全管理可以提高吸收意外情况的能力以减少损失；③适应力，通过安全管理可以在意外发生破坏时快速恢复运行或因逆境而调整、改变并发展出新的模式以维持实验室主要功能的正常运行。

综上所述，韧性理论为实验室安全管理提供了新的思维方式，实验室安全管理理念要从当下的“安全防御”转变为“可持续发展的韧性适应”，管理目标从“没有事故”转为“没有事故+确保实验室主要功能正常运行”；关注对象从“已识别的安全事故”转变为“已知的安全事故+系统正常运行的状态”；关注重点从“消除隐患与应急处理”转变为“如何提高防御力、抵抗力和适应力”；衡量标准从“是否具有消除安全隐患的能力”转变为“是否具有为保持主要功能正常运行的调整力、适应力和创新力”（见表2）。

表2 韧性理论下实验室安全管理转变的分析对比

2.3 实验室安全管理韧性模型

韧性属性是韧性理论的重要研究内容，它决定了系统是否具有韧性以及如何以具有韧性特征的方式来运行，这有助于有效地将理论转化到实际地韧性建设中。目前学界关于实验室安全管理韧性属性的研究较少，尚无统一的论述，但可以借鉴较为成熟的韧性理论研究成果，其中比较有代表性的Bruneau提出的4R属性理论。该理论认为韧性的属性主要包括鲁棒性（Robustness）、快速性（Rapidity）、冗余性（Redundancy）和谋略性（Resourcefulness）。其中，鲁棒性指系统在意外情况下维持原功能的能力，鲁棒性越高的系统承受和吸收的意外状况就越强；快速性指系统在意外情况下能快速恢复运行或及时以新的模式维持优先级运作的能力，快速性越好的系统失效时间越短，损失越低；冗余性指系统在意外情况下有充足资源进行功能替代的能力，冗余性越大的系统在被损害状态下保持运转力就越强；谋略性指系统确认问题、建立优先级和调动资源的能力，谋略性越强的系统在规划、预防、运行、补救、提升等安全管理各个阶段的合理性就越高，管理的韧性就越强。作为韧性理论在庞大的社会生态系统中的具体应用点，韧性的4R 属性同样适用于实验室安全管理。

综上所述，影响实验室安全管理因素可分为人员、机器设备、环境和管理，这四方面相互作用决定了其韧性的4R属性，并形成了意外发生前所具备的固有韧性。这些固有韧性与意外情况特征（强度、频次、规模、持续时间等）相互作用产生影响，决定了安全管理系统在面对意外情况时可能引起的变化。如果实验室安全管理固有韧性强，就会增强安全管理在防御、抵抗和适应三类关键过程中的应对力，确保实验室主要功能完好运行。同时，在应对过程中发生的变化反过来促进安全管理系统对下一次意外情况时的防御力、抵抗力和适应力，即通过应对意外情况而获得潜在经验升级为新的固有韧性，形成一个动态循环发展的过程，构成实验室安全管理韧性模型（如图1 所示）。

图1 实验室安全管理韧性模型

该模型强调了实验室安全管理韧性是固有韧性、意外情况以及应对过程之间的相互作用。安全管理韧性不仅是更好的应对意外情况，保证实验室主要功能完好运行，还可以通过防御、抵抗和适应3 个关键过程升级韧性水平，达到新的状态，实现动态循环发展。

3 实验室安全管理韧性的改进建议

基于实验室安全管理的4R 韧性属性与韧性模型，实验室安全管理可从人员、机器设备、环境和管理四方面进行改进，从而提高实验室安全管理的防御力、抵抗力和适应力，增强实验室安全管理的韧性。

3.1 开展更广泛的实验室安全教育

“以人为本”是实验室安全管理工作的核心，加强对广大师生的安全教育是提高实验室安全韧性建设的重要举措。具有韧性的安全教育不仅包括安全常识、安全操作、安全应急、安全责任等常规教育内容，还要加强风险评估和预判方面的教育内容，进一步加强广大师生对于急性状况、中长期风险和慢性压力的预判能力。同时，要加大对系统正常运行状态的关注力度，安全教育不仅包括对安全事故的经验学习，还包括对日常状态的数据收集、分析的持续性学习和实验室正常运行状态的学习演练。学校要为安全教育提供足够的资源支持，建立适应师生不同需求的监督考核机制和安全管理人员的激励奖惩机制。

3.2 完善实验室硬件设施和技术手段

“机器设备”的不安全状态会成为事故发生的直接原因。加强实验室硬件设施和技术手段对于提高实验室抵抗意外情况的强度具有重要作用，一方面实验室硬件设施要完备，包括实验室各类仪器设备完好，能够满足实验所需，能够及时维护或更换实验仪器设备，能提供实验的劳动保护等；另一方面实验设备所处的实验空间没有损坏或要素缺失，表现为配套的仪器耗材等没有缺失，有一定技术手段监测仪器设备的运行，有特殊废弃物处理系统等。此外，建立高校安全综合数字管理系统是支持“韧性安全管理”的重要举措，通过建立日常安全状态数据监测平台，将大数据、人工智能等技术应用到运行状态监测、安全事故精细化模拟和韧性评估等，以信息化手段提高实验室安全管理水平。

3.3 进一步优化实验室环境

“环境”因素的扰动往往是事故的诱因，优化实验室环境是应对意外干扰的关键手段。优化实验室环境不仅包括实验室的物理环境要遵照实验室安全技术的相关规范和标准进行建设，还应将自然环境保护、师生活动需求等纳入优化范畴，建立标准化实验室。要通过多功能复合设计、模块化和多样性设计等手段优化实验室空间，提高实验环境应对意外情况的韧性。此外，还要将实验室看作是学校整体环境网络结构的一部分，着眼于学校整体的格局完整与功能匹配，加强弹性规划，加大经费投入，做好实验室在意外情况下有可进行功能替代资源的双重准备。

3.4 改进实验室安全管理机制

“管理”因素是实验室安全中的根本因素，改进实验室安全管理机制才能更好的实现实验室安全管理的韧性建设。改进管理机制包括进一步完善已有的三级责任体系，健全实验室安全建设和评估常态化机制；改进安全管理的评价机制，扩大系统运行出现意外场景的可接受范围，加强对实验室保持正常运行的常态评估监测；建立迭代改进机制，涵盖实验室的固有韧性分析及不确定分析，目标导向型的弹性规划、防御-抵抗-适应的措施方案以及监督评价反馈等多个方面，加强安全管理系统面对不确定性挑战的能力；建立群体决策与协同治理机制，加强系统确认问题、建立优先级和调动资源的能力，提高系统在规划、预防、运行、补救、提升等安全管理各个阶段的合理性。

4 结语与展望

实验室安全是高校校园安全的重要组成部分，情况复杂、任务艰巨，是教育系统安全工作的重点，是不可逾越的红线。本文将韧性理论引入高校实验室安全管理，对于提高实验室安全管理水平具有一定现实意义。韧性理论虽然被广泛应用在防灾治理、城市安全、应急管理等多个领域，但在校园安全方面的应用研究较少，因此未来对于实验室安全管理韧性的研究将会从理论与实践两方面开展，既需要加强对实验室安全管理韧性的概念内涵、逻辑关系、特征属性、评价体系等科学研究，也需要鼓励高校结合自身情况探索建设具有韧性的实验室安全管理体系，探索不同的实践形式，不断提高高校实验室安全管理水平，为人才培养营造安全健康的校园环境和精神家园。