近年陸續發(fā)生的實(shí)驗室爆炸等悲劇，讓我們反思怎樣避免這種情況的發(fā)生?怎樣建設和管理實(shí)驗室?

　　2015年12月18日上午，清華大學(xué)化學(xué)系何添樓一實(shí)驗室發(fā)生火災爆炸事故，事故造成一名實(shí)驗人員死亡!

　　實(shí)驗室既是科研工作的重要場(chǎng)所，也是培養人才的重要基地。國內高校在化學(xué)實(shí)驗室管理方面存在很多的問(wèn)題，如何實(shí)現化學(xué)實(shí)驗室的有效管理，資源的合理利用，設備的管理和維護，科研創(chuàng )新平臺的共享已經(jīng)成為實(shí)驗室能否有效培養人才，加強學(xué)科建設和對外服務(wù)的關(guān)鍵問(wèn)題。英國的實(shí)驗室體制完善，管理到位，設計合理，有很多地方可以為我們所借鑒。

　　布里斯托大學(xué)(University of Bristol， UOB)化學(xué)系是英國著(zhù)名的“紅磚大學(xué)”之一，其化學(xué)系是英國規模最大的化學(xué)系之一，專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)排名是全英第四。英國著(zhù)名的“chemlab”化學(xué)實(shí)驗技能仿真實(shí)驗室就設在UOB化學(xué)系，化學(xué)系擁有英國皇家化學(xué)學(xué)會(huì )的院士十余名之多，很多教授在國際上享有崇高的學(xué)術(shù)地位。我訪(fǎng)學(xué)期間是在Stephene Mann教授的課題組，通過(guò)實(shí)地感受英國化學(xué)實(shí)驗室管理的嚴謹和規范，深刻體會(huì )到英國人的高度協(xié)作和職業(yè)意識。

　　1. 實(shí)驗室的安全管理模式

　　國內的實(shí)驗室長(cháng)期忽視實(shí)驗室安全問(wèn)題，很多實(shí)驗室在建設之初就沒(méi)有認真地考慮化學(xué)實(shí)驗室的特殊要求。沒(méi)有配備基本的安全設施，也缺乏安全知識的宣傳和普及教育。英國化學(xué)實(shí)驗室安全設施齊全，實(shí)驗樓的設計也充分考慮了發(fā)生事故后逃生的安全通道。進(jìn)實(shí)驗室的第一次培訓就是告知實(shí)驗室的安全措施，防火設備的放置位置，發(fā)生意外的逃生通道等信息。系里每個(gè)月都要演練一次警報逃生，規定在聽(tīng)到警報聲后實(shí)驗室所有的教師和學(xué)生都必須第一時(shí)間無(wú)條件地停止試驗，離開(kāi)實(shí)驗樓，沿安全通道疏散到室外安全地帶，直到警報解除。

　　盡管?chē)鴥纫卜磸蛷娬{實(shí)驗室的安全教育和管理，但多流于形式，難以長(cháng)久堅持，缺少確實(shí)可行的具體措施來(lái)保證安全教育深入人心。Bristol大學(xué)化學(xué)系非常重視實(shí)驗室安全和人身安全，每個(gè)實(shí)驗室都配備噴淋器、洗眼器和急救包。規定每個(gè)人在實(shí)驗室必須佩戴防護眼鏡、手套和工作服。每學(xué)期都會(huì )安排系主任作安全知識培訓的報告，不僅要求所有的本科學(xué)生必須參加課程，而且要求剛進(jìn)實(shí)驗室的研究生、博士后、訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者等科研人員必須參加安全教育培訓，對于因故缺席的人員通知參加下一輪的循環(huán)培訓。

　　相對于基礎實(shí)驗室，科研實(shí)驗室的管理更加復雜，雖然一個(gè)實(shí)驗室的研究方向相對固定，但是所做的實(shí)驗還是千差萬(wàn)別，預防意外是英國實(shí)驗室安全管理的大前題，目的是要使每一位工作涉及有害物品和危險工序的學(xué)生及工作人員，對這些危害有一定認識，更懂得按操作安全細節及校方安全管理之要求，保護自己，以免發(fā)生意外。為配合此目標，學(xué)校制定了一套有效的安全措施。英國B(niǎo)ristol大學(xué)化學(xué)系采用每個(gè)學(xué)生填寫(xiě)風(fēng)險評估報告(General Risk Assessment Record)的方法來(lái)保證其在做實(shí)驗前了解實(shí)驗的目的和意義，掌握所用試劑的毒性和安全防護措施，熟練操作大型的測試設備等。在評估報告中要明確實(shí)驗的主要內容、所使用試劑的特性和是否進(jìn)行了相應的安全培訓。通過(guò)查閱化學(xué)品安全說(shuō)明書(shū)(Material Safety Data Sheet，MSDS)來(lái)了解化學(xué)品的理化特性(如PH值、閃點(diǎn)、易燃度、反應活性等)以及對使用者的健康(如致癌，致畸等)可能產(chǎn)生的危害，做到心中有數。實(shí)驗相關(guān)人員簽字后提交教授簽名確認后方可進(jìn)入實(shí)驗室。如果使用特別危險的試劑的話(huà)，還需要專(zhuān)人進(jìn)行特別的風(fēng)險評估，真正做到防患于未然。

　　2. 實(shí)驗室試劑和耗材的管理模式

　　英國大學(xué)并無(wú)專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗室管理機構和管理人員，但是實(shí)驗室的管理井然有序。英國高校根據實(shí)驗室的使用情況，對全校所有的電氣設備進(jìn)行定期的檢修，以免線(xiàn)路老化，年久失修而造成安全隱患。大型的設備成立獨立的管理機構，如電鏡室，X射線(xiàn)衍射室，核磁室等。而一般的設備則由各個(gè)課題組負責管理和維護。

　　以訪(fǎng)學(xué)的Mann教授的課題組為例，該課題組在實(shí)驗室的管理方面實(shí)行分配協(xié)作的體制， 這個(gè)方法有利于提高實(shí)驗室的效率。由于一個(gè)實(shí)驗室要使用多種不同的儀器和設備，不可能讓每個(gè)人都掌握這些方法。為此課題組把實(shí)驗室的一些具體工作分配給每位教師和研究生來(lái)負責管理。例如購買(mǎi)日用耗材，試劑的訂購和管理，測試設備的管理和維護等任務(wù)，讓大家有責任感和主人翁的自豪感，大家的科研環(huán)境要大家來(lái)維護管理，對實(shí)驗室的操作不規范的事情及時(shí)進(jìn)行監督和處理。一般指定的負責領(lǐng)域與負責人日常的實(shí)驗相關(guān)，這樣負責人很快成為實(shí)驗或者儀器的專(zhuān)家，他不僅可以教其他的實(shí)驗室成員使用設備，還可以幫助解決實(shí)驗中遇到的問(wèn)題。

　　國內的課題組在試劑耗材的使用和管理方面存在諸多誤區。首先，試劑的管理信息不透明，經(jīng)常重復性的購買(mǎi)試劑，使用效率不高;其次，試劑的存放不當，發(fā)生試劑的污染，分解等造成浪費，甚至存在安全隱患;最后，很多學(xué)生和教師對試劑的毒性和使用方法缺乏必要的專(zhuān)業(yè)知識，這些都嚴重影響了師生的身心健康和科研的正常開(kāi)展。

　　英國大學(xué)里試劑耗材的使用和管理充分體現了科學(xué)合理、方便使用的原則。Bristol大學(xué)采取耗材集中領(lǐng)用制度?；瘜W(xué)系有一個(gè)材料庫(store)來(lái)專(zhuān)門(mén)負責常規通用試劑和耗材的采購和領(lǐng)用。采購耗材的費用來(lái)自于課題組的項目經(jīng)費，教授們按照獲得經(jīng)費的多少拿出一部分來(lái)集中采購耗材， 供整個(gè)學(xué)院來(lái)使用。當需要領(lǐng)用物品時(shí)，可以登錄網(wǎng)站查找物品清單，選擇需要的實(shí)驗耗材填寫(xiě)耗材領(lǐng)用清單，注明所屬的實(shí)驗室和領(lǐng)用物品的規格型號和物品編號，然后去材料庫領(lǐng)用即可。如果屬于某一個(gè)課題組常用的特殊耗材，也可以通知材料庫集中采購，然后課題組派人集中領(lǐng)取，放置在課題組實(shí)驗室供人自由使用。

　　規模較大的課題組里會(huì )指定專(zhuān)人負責對試劑作登記、注銷(xiāo)和分類(lèi)擺放，及時(shí)更新電子版的試劑清單。當開(kāi)始訂購新試劑，要及時(shí)將試劑信息發(fā)給試劑負責人，以便其隨時(shí)更新化學(xué)品清單。如果試劑需要改放在另外的位置，要通知試劑負責人變更試劑信息。一旦用完一瓶試劑，在試劑登記本上記下相應信息(隨后再電子版上作更新)，并把空瓶處理掉。試劑的存放位置需要參考具體試劑的保存條件，需要低溫保存的試劑分別放置在分離的冷藏或冷凍冰箱中保存;易潮解的試劑專(zhuān)門(mén)放置在在玻璃的干燥柜中存放;有毒、易揮發(fā)的有機試劑放在通風(fēng)櫥下面的柜子中存放。對于實(shí)驗室不再需要的試劑，在學(xué)校范圍內免費轉讓?zhuān)坏苡行Ю煤凸澕s資源，而且也減少了回收處理舊試劑的成本。

　　國內高校在處理實(shí)驗廢物和廢液方面大部分沒(méi)有設置單獨的排污系統，也缺乏統一的處理措施，大部分廢液隨意傾倒入排水系統，不僅腐蝕排水管道，而且污染了生活用水。在英國大學(xué)對實(shí)驗的廢液、耗材的處理有著(zhù)嚴格的垃圾分類(lèi)和專(zhuān)人處理的方法，實(shí)驗室一般將普通垃圾、玻璃以及有尖銳利器(注射器針頭)的廢物區分開(kāi)來(lái)，使用顏色鮮明的垃圾桶來(lái)進(jìn)行標示，以避免對清潔人員造成不必要的傷害， 然后統一回收處理。對廢液有專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行單獨處理。

　　3 實(shí)驗室大型設備的管理模式

　　英國實(shí)驗室管理十分先進(jìn)，開(kāi)放程度高，研究人員可以隨時(shí)動(dòng)手實(shí)驗和進(jìn)行測試，設備的使用效率非常高。值得一提的是門(mén)禁制度、郵件組通訊和網(wǎng)上預約登記的制度。這些制度環(huán)環(huán)相扣，形成了一整套先進(jìn)的管理模式。英國有一套先進(jìn)的門(mén)禁制度，當你一跨進(jìn)校園后，首先需要辦理一張校園卡，根據不同人的身份授予不同的權限，即可以充值費用，在圖書(shū)館借書(shū)、復印、掃描和打印資料，也可以在任何時(shí)候進(jìn)出學(xué)院。學(xué)院內部實(shí)行密碼門(mén)禁制度，每個(gè)實(shí)驗室都有自動(dòng)的密碼鎖，一般只有本課題組的人員知道密碼，公共的電鏡室和X射線(xiàn)衍射室也有密碼，一般經(jīng)過(guò)培訓的人員都知道密碼，可以自由進(jìn)出。即使是在非工作時(shí)間，也可以自由使用這些公共資源，為科研人員的創(chuàng )新活動(dòng)提供了充足的條件。

　　校內郵箱和郵件組體系形成一個(gè)高效、快捷的信息網(wǎng)絡(luò )。學(xué)院的重大活動(dòng)、學(xué)術(shù)會(huì )議通知、設備的測試信息、培訓的通知等等都能通過(guò)郵件組的功能來(lái)實(shí)現。當你一進(jìn)入學(xué)校，就要辦理一個(gè)網(wǎng)絡(luò )登錄賬號，同時(shí)擁有一個(gè)郵箱，此時(shí)你已經(jīng)加入到相關(guān)學(xué)院的郵件組里，能夠收到學(xué)院的相關(guān)郵件。之后你還會(huì )加入一些課題組的郵件組，諸如組會(huì )通知、課題組的重要事項等都會(huì )通過(guò)郵件的方式通知組里的所有人。你也可以給某個(gè)郵件組群發(fā)郵件。

　　設備網(wǎng)上預約體制也是英國高?？蒲泄芾淼囊淮罅辽?。全校有一個(gè)通用的日歷管理軟件(calendarsoftware)，可以搜索校內的所有資源，通過(guò)交互選擇，形成具有自我風(fēng)格的用戶(hù)界面，以后每次登錄后就可以直觀(guān)的查看相關(guān)設備的本周內的預約登記情況，根據自己的實(shí)驗進(jìn)度決定預約時(shí)間，預約某些大型設備需要相關(guān)的設備技術(shù)人員給你授予權限，當你還沒(méi)有進(jìn)行培訓或還未通過(guò)考核時(shí)，便不能自主預約設備，只能查看預約情況。此時(shí)只能通過(guò)技術(shù)人員或者課題組內有預約權限的人員幫你預約，等你通過(guò)考核后就能自主預約了。

　　由于科研的不確定因素很多，當你在預約時(shí)間測試時(shí)由于樣品未準備好，或者其它原因不能按時(shí)測試，如果和預約時(shí)間還有一定時(shí)間間隔，你可以取消自己的預約，這樣其他人就可以預約這個(gè)時(shí)間，有時(shí)候時(shí)間很緊張，你還可以通過(guò)發(fā)郵件給學(xué)院的郵件組來(lái)轉讓測試預約，這樣所有的人都能及時(shí)看到你的信息，并充分利用機時(shí)。國內雖然也使用設備登記制度，但多流于形式，少登，漏登現象時(shí)有發(fā)生。

　　很多設備都是到最后檢查儀器使用情況的時(shí)候再匆忙補錄，難以真實(shí)反映設備的實(shí)際使用情況。如果設備在使用過(guò)程中發(fā)生問(wèn)題，也難以追查責任，找出問(wèn)題的原因。使用網(wǎng)上預約登記制度可以實(shí)時(shí)的登記設備使用情況，方便設備管理者及時(shí)準確地了解設備的使用情況，也方便設備的使用者安排自己的科研工作，做到了公開(kāi)，透明，實(shí)時(shí)和準確的管理大型設備，真正做到了設備的合理共享和高效使用。

　　科研儀器的高度共享，利用率非常高， 科研的自由度很大。他們采用一種培訓、考核、自由預約(大型設備網(wǎng)上預約，小型或課題組內設備登記預約的方式)、自主測試的模式?，F就透射電鏡來(lái)看一下國外的大型設備管理運作機制?；瘜W(xué)系有三臺透射電鏡，其中一臺高分辨電鏡、兩臺掃描電鏡、兩臺原子力AFM電鏡及一些相關(guān)的噴金，鍍碳膜的附屬設備。管理這些設備只有兩位技術(shù)人員(technician)。technician在英國高校的地位是很高的，工作也很穩定，因為沒(méi)有他們，設備就運轉不起來(lái)。課題組的管理還是由教授領(lǐng)導的研究人員自己負責組織和管理的。有時(shí)候technician也附屬于某些課題組，比如，Bristol的電鏡主要是由兩個(gè)大課題組的經(jīng)費來(lái)維持的，所以管理電鏡的technician平時(shí)也參加我們課題組的組會(huì )，但是他們一般不做科研，兩人中有一個(gè)年輕人也是博士，后來(lái)教授推薦他去了另外的高校謀得了教職。

　　一般來(lái)說(shuō)設備只要是使用，難免會(huì )出問(wèn)題。但多套設備就能保證正常的使用，當多套設備都處于工作狀態(tài)的時(shí)候，三臺透射電鏡各有定位， 因為透射電鏡的使用一般要經(jīng)過(guò)培訓后大概20小時(shí)的上機練習才能掌握所有的基本功能的使用，拍出比較清晰的照片，所以其中一臺主要用來(lái)培訓，練習和做選區衍射分析;另一臺配備了高分辨的CCD系統，能照高倍數的照像，但沒(méi)有安裝能譜系統，這樣就使兩臺電鏡各有所長(cháng)，保證大家根據自己的測試要求來(lái)選擇。第三臺是高分辨的TEM，能做晶格高分辨照片，這臺設備一般只能由電鏡管理人員來(lái)操作，要做的話(huà)是要單獨收費的。從中我們不難看出，國外的一流大學(xué)在科研的組織管理，測試平臺的搭建方面等方面非常有經(jīng)驗，形成了一套嚴格培訓，自主預約、自行操作、資源共享的科研軟硬件環(huán)境。