基于信息化建设的大型仪器共享平台安全管理模式探索

朱 蕾 杨鹏跃 董子铭 李 丹

中国医学科学院阜外医院心血管疾病国家重点实验室，北京 100037

随着计算机网络和信息技术在大型仪器共享平台中的应用，仪器设备的信息化建设成为平台管理的新手段、新方法。相对于传统实验室以人工为基础的管理模式，平台信息化建设为实现可持续发展、优化平台资源管理、提升仪器设备利用效率、解放平台实验技术劳动力从而提升服务质量，提供了指示性路径。同时也为实验室安全管理带来了新的问题与挑战。如何有效利用平台信息化资源和信息化手段提升平台安全管理质量，是管理者亟待研究解决的重要课题。本文以心血管疾病国家重点实验室大型仪器共享平台为例，结合实验室安全管理现状及平台信息化建设成果，就如何加强平台安全管理进行了深入探讨分析。

1 大型仪器共享平台安全管理现状

实验室大型仪器共享平台是实验室对外开放的直接窗口，也是实验室合理配置资源、提高仪器设备利用效率和体现社会价值的重要依托[1-2]。当前，实验室对外开放共享已成为必然趋势，进入实验室的人员数量及其流动性随之增大，而安全管理是保障开放共享的首要前提。近年来，从《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国特种设备安全法》到《中华人民共和国生物安全法》的相继出台，都标志着国家对安全管理的重视程度越来越高。高标准、严要求的安全管理模式已成为大型仪器共享平台的常态化管理工作[3]。

心血管疾病国家重点实验室现有包括人源细胞分离培养平台、大孔径单细胞多组学平台、代谢质谱平台、高精光学成像平台、血管生物学平台等在内的开放性实验平台共14个，仪器设备共计1260台，其中150台大型仪器设备已实现预约使用和开放共享，仪器预约系统注册用户达500余人。平台专职技术人员共19名，除承担实验技术服务工作外，同时作为平台安全责任人负责所在平台的实验人员培训教育、危险化学品出入库管理、仪器设备维护维修、日常安全检查等安全管理相关工作。因此，大型仪器共享平台的安全管理工作总体表现为仪器设备数量多、用户使用需求量大而管理人员严重不足的特点。平台大部分安全管理工作依靠人工完成，效率较低、错误率较高，技术人员难以全面把控平台安全隐患和风险，使得大型仪器共享平台安全管理工作日趋复杂。

2 大型仪器共享平台安全管理存在的问题

2.1 安全管理职责不明

与传统实验室中以课题负责人为安全责任主体的管理模式不同，大型仪器共享平台安全管理工作多由平台实验技术人员兼职承担，实验技术人员虽熟悉各自专业及所在平台的安全防护要求，但由于安全管理工作涉及的环节及人员较多，平台实验技术人员未接受系统的安全培训和学习，安全知识存在片面性，且管理职责与人员分工不明确，实验技术人员缺少话语权，无法有力支持和推动安全管理工作，导致大型仪器共享平台安全管理难以落实到位[4]。

2.2 实验人员安全意识薄弱

据调查显示，90%以上的安全事故都与人的防范意识不足有关[5]。实验人员是实验室科研活动的主体，实验人员的安全知识欠缺与安全意识薄弱，直接影响实验室的整体安全水平。大型仪器共享平台相对于传统实验室，具有开放程度大、开放时间长、实验人员流动性强的特点，虽然平台管理人员会定期组织安全操作指导培训，但实验人员本身存在安全意识、技术水平和专业素养参差不齐的问题，加之实验过程中自主性较强，平台管理人员难以逐一监管。如遇突发事故，实验人员无法通过迅速调动知识储备，有效地抑制和解决危机，缺乏应急处置能力。

2.3 仪器设备故障率高

大型仪器共享平台汇集了实验室购置的大型科研设备，数量多、种类全、价值高[6]。仪器设备是大型仪器共享平台重要的组成部分，保证仪器设备安全运行，有效服务于实验室内外科研工作，是大型仪器共享平台建设运行的基本保证。多数大型仪器设备精密度较高，对操作要求和维护保养要求也比较高，并且基于平台的开放共享职能，可能存在仪器设备使用频率过高的情况。若实验人员操作不规范或平台管理人员对仪器设备维护保养不及时，极易造成仪器设备故障，带来经济损失，甚至安全事故[7]。

2.4 实验数据无备份管理

大型仪器共享平台仪器设备数量众多，每天产生大量的实验数据，且不同类型、品牌、型号的设备所生成的实验数据格式、字段、存储位置、导出方式等各不相同。实验人员在完成实验操作后，通常会将实验数据保存至仪器设备配套的电脑端，再通过U盘、移动硬盘拷贝或光盘刻录等方式导出个人实验数据。平台管理人员无法及时对实验原始数据进行备份管理，极易出现实验人员错拷数据或已导出数据丢失的事故。此外，仪器设备所连接的网络环境不稳定或高压脉冲等因素，也可导致计算机、硬盘损坏，数据丢失，对实验结果的准确性、数据安全性以及科研工作进展造成严重影响[8]。

2.5 缺乏危险化学品动态监管

危险化学品是开展科研活动的重要工具，也是平台安全管理中最大的难点和盲区。大型仪器共享平台的用户具有不同背景，学科交叉性强，实验人员根据不同实验的需求选择仪器设备。在实验操作中，实验人员可能会使用到各种易制毒、易制爆等危险化学试剂和易燃、助燃类气体。对于用量少、金额低的危险化学品，实验人员多采取独立采购的方式从试剂供应商处获得，平台管理人员难以掌握实际数量变动情况，危险化学品使用过程的动态监管环节缺失，如储存或废弃处理操作不当，易造成平台管理中的重大安全隐患。

2.6 安全检查流于形式

大型仪器共享平台安全检查工作目前多采用巡查或各平台自查等大面积铺开的方式进行。这种形式虽简单易行且能起到良好的示范和宣传效果，但浪费了大量的时间和人力，缺乏统一的检查标准，检查数据的收集、整合工作均靠人工完成，无法及时准确地将隐患问题反馈至相关责任人。安全隐患整改工作难以落实，最终导致安全检查流于形式，不能满足监管和整改要求，可能对平台正常运行造成干扰。

3 以信息化建设为依托，提高大型仪器共享平台安全管理水平的措施和策略

心血管疾病国家重点实验室通过梳理、总结大型仪器共享平台安全管理工作中存在的问题，寻找以信息化设备、软件、数据代替传统人工的安全管理新模式，着手搭建平台信息化管理系统。已建成的信息化硬件设备包括视频监控、人脸识别门禁、仪器刷卡登录设备等，可实现在线培训考试、仪器设备预约登录使用、系统自动计时计费、设备运行状态实时监控，实验原始数据定时抓取等功能。心血管疾病国家重点实验室合理有效利用信息化系统模块，构建了全面、准确、动态的大型仪器共享平台安全管理系统，进一步降低安全管理工作的人力成本，实现实验室安全管理全覆盖。最大限度杜绝安全隐患，提高大型仪器共享平台安全管理水平[9-10]。

3.1 完善大型仪器共享平台安全管理制度，明确主体责任

安全管理制度和责任体系建设是大型仪器共享平台安全管理工作必不可少的核心内容，也是将信息化手段应用到平台管理机制的重要支撑。心血管疾病国家重点实验室经过不断探索与改革，建立了完善的大型仪器共享平台安全责任体系。根据仪器设备功能、学科，将大型仪器共享平台拆分为10个独立平台，进一步赋予平台实验技术人员管理权限。设置平台技术主管岗位，明确以平台技术主管为主体的安全管理职责。各平台以房间、实验台为单位，以“谁使用，谁负责”为原则，确定安全责任人并签署安全责任书，严格落实责任到人，避免因职责不清、多头管理等造成的安全管理死角，提高工作效率。此外，实验室大型仪器共享平台建立了包括人员准入制度、危险化学品管理制度、医疗废物管理制度、安全检查制度在内的34个完整、科学、可操作性强的安全管理制度，涵盖人员管理、危险化学品管理、仪器设备管理、应急处置等方面。安全管理制度的建设使大型仪器共享平台安全管理有规可依，有章可循。

3.2 搭建人员培训与准入系统，加强安全教育

据调查显示，实验人员的安全意识越强，就会越趋于安全操作，因此加强安全培训教育，提高实验人员安全意识，严格规定人员准入标准是平台安全运行的首要前提，也是降低安全事故发生率的有效手段[11]。心血管疾病国家重点实验室严守大型仪器共享平台用户准入门槛，搭建人员培训与准入信息化系统，由各平台技术主管对该平台安全使用要求及大型仪器操作规范制订标准化流程，并录制培训课程视频，课程内容包括实验前准备、仪器操作方法、应急预案、个人防护要求、危险化学品使用要求等。实验人员在申请进入平台前，必须通过平台信息化系统完成在线学习培训，并通过线上考试，获得平台技术主管授权的门禁权限，方可进入对应平台自主操作仪器设备。未参加培训考试或考试未通过人员均无权进入平台开展实验活动。平台技术主管可通过信息化系统及时更新学习内容、在线关注培训进度，实时掌握平台实验人员学习状态，确保安全培训质量。在线学习考核不拘泥于学习时间、地点、形式，实验人员可反复学习。在实验活动开展前，熟悉实验环境中的危险因素和预防措施，增强安全意识，掌握必要的安全操作技能，最大限度地减少因人员操作不当引发的安全事故[12-13]。除实验人员准入考核外，心血管疾病国家重点实验室定期组织开展生物安全讲座、大型仪器规范化操作培训等专题教育活动，为实验人员建立基本的安全认知，增强个人安全防护知识。同时针对平台可能出现的安全风险，制订安全事故应急处理预案，并定期组织开展突发事故应急演练，形成规范化的应急响应机制[6]。例如，在二氧化碳、液氮使用量较大的细胞学平台组织开展气体泄漏、液氮冻伤等事故应急处置演练活动，让实验人员在演练活动中熟悉事故现场处置流程，切实提高安全防护意识。

3.3 搭建人脸识别及监控系统，保障仪器安全运行

心血管疾病国家重点实验室充分利用信息化手段提高安全防护水平，建立了基于多点位的人脸识别及实时监控系统，对大型仪器共享平台进出人员及进出时间进行自动记录，保证平台开放式管理的安全性。平台技术主管通过手机或电脑端随时在线监控平台运行状况，实时掌握仪器设备状态。对于操作不熟练的实验人员，平台技术主管可通过监控系统进行远程指导，及时纠正违规行为。对未获得准入资格人员进行门禁拦截和监控追踪，最大限度地规避安全隐患。如发生安全事故，监控系统可记录事故过程、发生时间、责任人，为查找和分析事故原因提供依据[14]。

3.4 搭建数据实时抓取系统，严守科研诚信底线

实验原始数据是科研工作的重要基石，实时、完整地备份和保存实验数据，为平台用户提供数据查询和获取通道，是大型仪器共享平台的重要职责。心血管疾病国家重点实验室结合大型仪器共享平台仪器设备数量多、端口不统一、数据类型多样等特点，大量摸排不同品牌、型号、种类仪器设备的端口、数据存储格式及大小、传输方式等信息并进行整合，组织开发了数据实时抓取系统。配置大存储量服务器，实现每日定时抓取仪器设备系统内产生的实验数据并单向传输至服务器中进行备份存储。实验人员通过系统个人账号登录服务器云端，下载同账号对应时间内存储的实验数据。除下载操作外，实验人员无权对服务器内的数据进行编辑、删除或覆盖操作，确保原始实验数据的安全性和导出数据的准确性，为论文撰写阶段的原始实验数据备查工作提供有力保障。有效避免篡改、编造实验数据等学术不端事故的发生，严守科研诚信底线。

3.5 搭建危险化学品管理系统，实现动态全流程监管

大型仪器共享平台危险化学品管理的重点在于对危险品源头和全流程、全生命周期的管控。心血管疾病国家重点实验室依托中国医学科学院阜外医院科研试剂采购平台，严格贯彻执行危险化学品采购申请审批流程，由专人负责验货入库，从源头把控危险化学品采购种类及数量，形成采购记录。大型仪器共享平台危险化学品储存柜的管理参照仪器设备信息化管理模式，由平台技术主管、危险化学品管理员双人刷卡开启，系统自动记录开门时间、出入库试剂名称、存领量、存领人、库存余量等信息，自动生成电子台账。建立起采购、运输、存储、使用、处置为一体的全生命周期管理体系，实现对危险化学品的动态全流程监管[15]。

3.6 搭建安全检查评估系统，提高监管时效性、准确性

定期进行安全检查是杜绝实验室安全隐患的重要措施，做好各种隐患的排查，防患于未然是大型仪器共享平台安全工作最重要的内容之一[16]。大型仪器共享平台安全检查工作也可以借助信息化的力量。心血管疾病国家重点实验室安全检查工作分为平台每周自查、实验室安全检查小组每月检查等多种形式。通过开发安全检查评估系统，各平台技术主管可登录系统随时获取实验室安全管理重点信息，明确安全检查要求。现场安全检查工作结束后，平台技术主管需在系统内上传自查情况及照片，或由实验室安全检查小组成员上传各平台安全风险点位、需整改的问题及照片，相关平台技术主管确定安全隐患责任人并在系统中反馈整改情况，及时准确地解决安全问题，提高安全管理效率。此外，安全检查评估系统可与人员培训准入系统实时联动，如同一责任人多次出现安全问题、操作不规范或整改不及时等情况，系统可以为平台技术主管提供责任人行为及其对平台运行造成安全风险的评估数据，平台技术主管有权限制或取消责任人的门禁和仪器设备使用权限，并要求其重新参加培训考核。

4 小结

信息化建设改变了传统的人工管理模式，有效地降低了综合管理成本，改善了资源分配结构，解放人力，使技术员回归技术服务，管理者对平台有更直观的了解，实时把握平台动态，提高了平台安全管理水平。搭建大型仪器共享平台安全管理系统，营造安全、稳定的实验环境，才能最大程度地发挥大型仪器共享平台的科研服务功能，从而更好地促进开放共享。作为管理者要不断改革创新，利用信息化、智能化手段探索出适应新时代要求的大型仪器共享平台安全管理模式，使实验室安全管理工作范围更广、更全面。