1月下旬，香港科技大学成立数据科学基础、再生生物学以及对流与降水3个科创实验室，旨在培育科创人才，促进科研成果转化。

3个科创实验室由该校3名“杰出科创学人”领衔。数据科学基础科创实验室将开发用于数据质量管理和高级数据分析的算法、实用工具和可部署系统。再生生物学科创实验室将专注于研究干细胞与其生长环境之间的相互作用，建立人工环境促进组织再生和推迟衰老，通过探讨视网膜神经退行性疾病的发病机理及扩增人类视网膜干细胞，开发基因和干细胞疗法。对流与降水科创实验室旨在提高对极端降水的理解和预测能力，通过数据分析和仿真模型，使降水预测更加准确，以帮助决策者更好地应对极端天气。

香港科技大学校长叶玉如说，3个科创实验室将为培养STEM人才，推动香港教育和科技发展作出重要贡献。

来源：现代实验室装备与技术

1.洁净室是高端精密产品生产质量的守护者

洁净室是一种控制空气中微小颗粒、有害气体和微生物等污染物的特殊空间，可以在室内控制温度、湿度、压力、气流速度和方向、噪音、电磁干扰、微振动、照度和静电等因素，以达到特定需求下所规定的洁净度等级。洁净室被广泛应用于电子、半导体、制药、生物医学、光学与航空航天等领域。

根据观研报告网发布的《中国洁净室行业发展深度研究与投资前景分析报告（2023-2030年）》显示，洁净室主要分成两大类分别为工业洁净室、生物洁净室。其中，工业洁净室以无生命微粒为主要控制对象，主要应用于半导体及泛半导体、新型显示、航空航天及其他高端制造业等领域；生物洁净室以无生命悬浮微粒和微生物等生命微粒为主要控制对象，主要应用于生命科学、食品药品大健康、医院手术室等领域。

洁净室分类

2.全球产业转移推动中国洁净室行业快速发展，2026年市场规模将达3587亿

随着电子信息、医药医疗、航空航天等高新技术产业迅速发展及全球的洁净室工程市场不断向亚洲地区转移，激发我国洁净室工程行业市场潜力。根据数据显示，2022年中国洁净室行业市场规模为2407.3亿元，同比增长12.17%，预计2026年市场规模有望达到3586.5亿元。

3.洁净室工程新建面积不断扩大

与此同时，随着下游市场对生产环境的要求日益提高，我国洁净室需求增长，新建面积随之快速扩大。根据数据显示，2018-2022年我国洁净室工程新建面积由2548万平米增长至3821万平米，CAGR为8.44%。

4.洁净室下游百花齐放，IC半导体或将成为主战场

而从下游市场来看，除电子工业外，医药医疗、精细化工、食品等工业亦是洁净室工程的重点需求领域，而锂电池制造、5G、人工智能、大数据等新一代信息技术领域也将带动洁净室应用的进一步拓展，下游百花齐放。根据相关数据，电子信息产业是洁净室行业主要下游领域，2021年占比高达54.4%；其次为医药及食品占比15.1%；医疗行业占比9.4%。

下游领域主要企业以及推动力

（1）半导体国产化亟待加速，洁净室行业率先受益

近年来，我国对半导体行业高度重视，《国家集成电路产业发展推进纲要》《中国制造2025》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》以及“十四五”规划纲要等多项利好半导体国产化的政策密集出台，我国半导体行业市场规模持续增长，其对洁净室需求与日俱增。根据中国半导体行业协会数据，2021年中国半导体产业销售额达到1.05万亿元，同比增长23.8%，近10年复合增长率达到20.9%。

中国晶圆厂商投产线及未来规划

（2）医药政策加码，帮助生物洁净室需求总量提升

“十八大”以来我国出台《“十四五”医药工业发展规划》等政策，推动生物医药制度体系不断完善、研发能力持续提升，助力我国医药板块核心技术不断突破，医药行业发展势头迅猛。根据数据显示，2023年我国生物医药市场规模有望达17977亿元，同比增长8%，其中生物药、化学药、中医药市场分别有望达4975亿元、9383亿元、4818亿元，从而带动生物洁净室工程的需求稳步提升。

除制药以外，以医疗洁净室为代表的需求亦有望扩容。国家药品监管管理局发布的新版《药品注册管理办法》要求医药制造行业的生产过程更关注微污染防控，大量制药企业的洁净室厂房面临升级改造。根据相关资料可知，我国医用洁净装备及系统市场规模约为330.51亿元，主要来自于洁净手术部新建和改建、ICU新建以及检验科、消毒供应中心等其他洁净单元的新建。

我国医用洁净装备及系统市场规模

因此，在市场规模不断扩大及国家政策支持下，我国医药厂商不断升级医疗器械和增建医疗厂房，预计2023年医药制造行业资产总计为54.5万亿元，同比增长9.70%。而洁净室作为主要医药生产设施，拥有广阔的发展空间与潜力。根据相关资料可知，2022年我国生物医药厂商资本开支约为385.3亿元，其中约为50%用于设备采购，剩余50%用于厂房建设，洁净室设备投资占厂房建设资本开支约为20%，洁净室设备投入占生物医药资本开支比例为10%，由此可测算出2022年我国生命科学洁净室市场规模约为38.53亿元。

中国生物医药厂商资本开支、投产线及未来规划

来源：实验室整体建设

*转载自上海实验室装备协会

国务院国发〔2015〕64号文件《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》明确指出要“以一流为目标、以学科为基础、以绩效为杠杆、以改革为动力，推动一批高水平大学和学科进入世界一流行列”。建设世界一流大学和一流学科应坚持以改革为动力，确定优先发展学科领域，重构专业教育理念，创新人才培养模式。一流大学、一流学科与一流实验室密切相关。实验是验证理论知识和培养实践能力的有效途径，可以有效激发学生的好奇心，提高主动学习的意识，锻炼发现问题、分析问题、解决问题的能力。在一流大学、一流学科的建设过程中，高校实验室建设至关重要。高校实验室作为高校科技创新的平台，是培养创新人才的重要基地，是开展科学研究、发展科技、服务社会的主要平台，是高校学科发展、推进“双一流”建设的有力支撑。高校实验室的建设与管理对高校培养人才和科研工作的正常进行有着举足轻重的作用。

新工科国家战略对人才培养过程中的创新思维、实践能力以及科学素养提出了更高要求。习近平在中国科学院第十九次院士大会的讲话中指出，“实现建成社会主义现代化强国的伟大目标，实现中华民族伟大复兴的中国梦，我们必须具有强大的科技实力和创新能力”“创新是第一动力，提供高质量科技供给，着力支撑现代化经济体系建设”。高校要以创新型人才培养为中心任务，以培养高素质人才和拔尖创新人才为目标。高校肩负着培养创新型人才的使命，实验室则是实施实践教育、素质教育、创新教育的重要基地。创新包括创新意识、创新思维和创新能力 。

“双一流”建设既强调以学科为基础，又要突出人才培养的核心地位，“双一流”建设与创新人才培养互相促进，协同发展。高校实验室建设和“双一流”建设、创新人才培养是目标一致、协同发展、互相促进的共生关系。高校实验室建设应紧扣“双一流”建设和创新人才培养的目标，适应时代发展的需求。实验室建设应重点培养学生的思维模式、培养学生跨学科的实验能力，与前沿科技和市场需求紧密结合。实验室建设还应逐渐实行小班教学、因材施教，同时提高实验室教师和管理人员的综合素质，从而提高实验教学水平，促进“双一流”建设与创新人才培养。

一、培养学生创新思维模式和跨学科实验能力

思想决定行为。创新意识、创新思维是创新能力的基础，学生的创新能力与思维模式紧密相关，应注重培养学生的思辨和探究能力，这就需要我们用先进的教育理念和培养模式，引导学生多方位发展。学习与本专业跨度较大的学科知识，可以扩大学生知识面，培养学科交叉的思考方式，更有利于学生批判性思维的形成。自由、灵活、广博的教育，研究型、研讨式、探究性实践实验，可以增强学生的思考能力、动手能力和解决问题能力。国外大学在这些方面的教育经验值得我们学习。美国大学的课程体系是多样化的。美国大学针对不同的培养目的开设了创业教育课程、实践类课程、探究性学习课程和特色课程，鼓励有创新能力的学生选修这类课程。这为美国拔尖型创新人才的培养奠定了基础。例如耶鲁大学以通识教育为基础，引导学生广泛而深入地学习人文科学、艺术科学和社会科学领域课程，旨在提升学生写作、定量推理和外语三种技能，促进学生跨学科思考和学习，以获得所有职业的基础，即批判和独立思考的能力，以及写作、推理和沟通的能力。美国的芝加哥大学、哈佛大学、麻省理工学院和我国的复旦大学都重视通识教育，提倡跨学科教育。“双一流”建设中，强调跨学科建设的重要性。在实验室建设中，跨学科实验能力同样重要，打破学科界限，将会使不同学科思想碰撞出不一样的智慧火花。学生通过学习宽广与精深的知识，接受相关跨学科训练，逐渐习得运用多学科知识解决问题的能力和素养。基本的实验操作能力和学科素养，让他们从不同的实验操作过程中发现问题、解决问题、总结问题，从而有利于发散性思维、创新性思维的形成。增加跨学科课程，开设跨学科实验，有利于完成“双一流”建设目标，有利于创新人才的培养。普林斯顿大学跨学科研究中心下属 13 个研究中心/实验室/所中，有 8 个担负本科生教学培养任务。斯坦福大学跨学科项目共有 18 个研究中心 / 所 / 实验室，其中 6 个担负本科生教学培养任务。不同的研究中心/所/实验室清晰地列出了所需支撑学科及学校可以提供的学科资源。目前我们存在的问题是，理论选修课可选课程较多，但是实验课的可选科目开设有限，可选度有限，并未真正实现自由选择。我们应积极增加课程设置的广度和数量，切实提高学生自主选择的主动性。同时，应引导学生在选课前多与老师与高年级学生交流，以让他们选择自己真正喜欢、感兴趣的课程。

二、与前沿科技和市场需求紧密结合

高校实验室建设只有与专业前沿紧密结合，才可以适应高速发展的技术，才可以使实验室具有前瞻性和引领性，才可能更好地指导学生开展创新性科技活动。我们可以以学科竞赛、科技项目为载体，促进学生创新思维的培养，加强创新创业教育。大学生创新创业训练项目、“互联网 +”大赛、实培项目等经典赛事和各类科研项目，都可以让学生积极参与，给学生更多实践和动手的机会，以更好地促进学生创新创业能力的提高 。通过不同前沿项目的牵引，可以更好地提高学生的创新能力与工程能力。实验室建设应与市场相结合，适应社会经济发展，服务国家和区域发展战略，“产—学—研”一体的培养模式可以更好地促进高校实验室建设。开放、共享可充分利用实验室资源，并可通过多方位的交流，促进学科的建设与发展。党的十九大明确提出要建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。产学研深度融合，在推动经济增长的同时，可以充分锻炼学生的实践能力、创新能力。高校实验室应充分借助市场实现技术转化，在实现实验室服务国家科技战略目标的同时，实现自身资源的市场化聚集，从而促进“双一流”建设与创新人才培养。产学研人才培养模式综合了企业、学校和研究机构在人才培养方面的各自特色和优势，有利于工程硕士研究生创新素质的提高，推动企业技术革新，实现多方共赢。产学研合作是充分利用高校、企业、科研单位等多种不同的教学环境和教学资源进行整合，把以课堂专业知识为主的教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式，是符合当代素质教育要求的一种现代化教学模式，是培养创新型人才的重要保障。产学研合作加强了企业与学生的交流与沟通，对学生创新能力的培养起到了积极的引导作用，有利于创新型人才的培养。可将学生外派到企业工作，了解前沿动向，感受工作氛围，了解企业的真实情况和迫切需求，以使其更深地体会到学习的必要性和紧迫性。德国教学与科研相统一的传统理念、校企合作的双元制教育培养模式享誉世界，促进了产学研一体化进程，值得我国学习借鉴 。德国高等教育强调自由、教研一体，紧密联系社会和经济发展并直接为其服务。德国高校和生产实际结合得非常紧密，注重实践能力和创新能力的培养。耶鲁大学支持与企业建立合作伙伴关系，有与业界合作推动研究和加速新技术上市的传统。2011年，耶鲁大学和吉列德科学公司决定合作开展一项癌症研究计划，此公司为耶鲁大学提供资金，用于研究和平台设施建设，以寻找多种癌症的遗传基础和潜在分子机制。这是耶鲁大学有史以来的最大合作项目，项目持续到2021年，资助总额达到1亿美元。麻省理工学院对学生采用的是“双元制”培养模式，即学生的培养培训由学校和企业共同完成。福州大学能源与环境光催化实验室在“双一流”建设的背景下，积极服务地方经济以推动行业发展，优化整合人才队伍，营造创新文化以激发创新活力。由产学研模式发展出的一种新的创新人才培养模式——双导师运行机制，是指校内与企事业导师合作完成学生的培养。目前，产学研模式在培养学生方面，还存在不成熟的地方，运行机制往往因为校企之间职责分工不明确、内部激励不兼容、资源冲突或缺失等问题而限制了良好的运营，学生未能深入企业学习各类实践知识，未能切实促进产学研协同发展。为了进一步完善产学研合作，促进学生创新能力培养，双导师运行机制必须有效实施，明确培养目标，完善约束机制，分清各自职责，实行激励制度，加大资源投入。

三、因材施教，分类指导，严格把关

学生的基础不同，需求不同，采取的教学方式和内容也应有差异。对于不同基础，不同兴趣、不同就业需求的学生，可以采取不同的培养方案。对基础较薄弱的学生，在实验教学过程中，知识点就应讲解得更为翔实，讲解的方式也应浅显易懂；对基础扎实、喜欢探究的学生，就可以多采用讨论式教学模式，教授更多知识，拓宽他们的知识面，从而有利于他们创新性思维与能力的培养。对就业以企业为主的学生，可以强化他们的动手实践能力，引导他们多参与企业项目；对就业以科学研究为主的学生，可以让他们多学习前沿科技，以及探究的方法、手段，为日后的科研工作打下坚实的基础。改变实验主体，激活学生探索动力，增强学生的自信心。实验室侧重学生动手实践能力的培养，故需要进行小班教学，因材施教，保证教学质量，保证可以指导大部分学生的实践操作，才能更好地提高学生的创新能力，才可以提供更多自由探究的机会，以激发学生的好奇心。小班制便于开展研讨式教学、创新讨论，也便于引导学生进行自主学习，启发学生独立思考，以促进头脑风暴，推进以学生为中心的教学模式。现有的跨学科实验课程，应普遍提高考核标准，采用“严进严出”的管理模式，以提高学生对学习的重视度。在考核形式上，实验课需要进行“实验操作”的过程性评价和“实验报告”结果性评价，并侧重实验操作考核。可增加诸如小组讨论、PPT 答辩、实验规范与效果考核、小组互评等考核方式，以更加全面地考查学生的综合素养和能力。小组讨论可以考查学生的合作探究和创新能力，PPT 答辩可以考查学生的概括总结和语言表达能力，实验规范与效果考核可以促进学生规范化实验习惯的养成，小组互评可以促进学生互相学习，取长补短。对于不满足培养目标的课程应剔除，以优化课程体系。澳大利亚阿德莱德大学在开课过程中，严格执行人才培养效果的评价标准，对于培养效果达成度过低的课程实施淘汰机制 。

四、提高实验室教师的综合素质

高校实验室建设中，设备等硬件设施固然重要，但是教师的道德和专业素养更加重要。只有不断增强实验室教师的专业能力，才能让实验室建设具有前瞻性和引领性，才能培养出创新人才，才能培育出一流学科、一流大学。为了让实验室教学更有实效，应让实验室教师拥有国际化学习经历，以便更好地学习、运用先进的教学模式，开阔学生的视野，促进知识的交流。与此同时，也可以让教授来讲授实验课，以提高实验室教师的整体水平，推动不同类型教师之间的交流，以取长补短，共同进步。与此同时，高素质的实验室教师队伍对于促进学科科研水平的提高也是很有帮助的。科研很重要的一部分就是实验，科研工作者在实验中发现问题、分析问题、解决问题。高素质的实验室教师队伍是科研队伍中的骨干力量之一。故应力争建设一支积极进取、结构合理、人员稳定、理论扎实、技术精湛，且有利于实验室发展、科学研究和学科水平提升的高素质实验室人才队伍。实验室是高等学校从事科技创新和实验教学的重要场所，是人才培养、科学研究和社会服务的重要基地，需要不断更新、完善、改革、创新，需要将教学和科研紧密结合，与前沿科技、市场需求紧密相连，采用不同的模式，促进师生，各方面协同发展，互相促进，不断提高高校实验室的建设水准，为“双一流”建设和创新人才培养提供有力支撑。

来源：《适应“双一流”建设与创新人才培养的高校实验室 建设研究》作者：吴 敏1,2   洪 峰1,2  田哲文1,2（1.武汉理工大学汽车工程学院，湖北 武汉 430070；2.现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070）；实验室学苑

*转载自上海实验室装备协会

实验室的生物安全管理涉及多个方面，今天就来详细地了解一下~

质量与生物安全管理体系的建立

实验室质量管理体系的建立是要有明确的目的及规范的管理，有效的制约和高效的机制，能自我发展和完善的有机整体。

在病原微生物实验室进行的检测工作的质量管理作为单位质量管理体系的有机组成部分有关生物安全方面的特殊要求包括：实验室准入，操作规范， 个人防护、 健康监护、 消毒效果评估， 菌毒种保管， 废弃物处理和意外处置、 实验室生物风险评估等各项生物安全规章制度应编入单位实验室质量体系文件；质量与生物安全管理体系必须确定总负责人，明确管理部门，检测部门、 保障部门、部门职责、相互关系以及各部门负责人的责任、权利和义务；生物安全管理委员会， 要建立生物安全监督员和内审员队伍，定期进行生物安全督促检查；要求各部门执行本单位编制的实验室质量与生物安全管理体系文件，并按文件规定的程序开展各项管理活动，维持体系的运行和改进。

人员管理

实验室生物安全工作的关键是人，实验室人员缺乏实验室生物安全意识，将在各个环节产生暴露的风险。因此必须大力抓好实验室生物安全人才队伍建设。

人员准入生物安全微生物实验室要严把准入关，用制度保证所有实验人员尤其是客座人员和新工作人员必须接受生物安全防护知识及实验室制度、安全操作规程以及实验潜在的危险等相关内容培训并考核合格，持证上岗；在操作前签署生物安全《知情同意书》 ，并经实验室负责人批准后方能进入。一般情况下，易感人员或感染后会出现严重后果的人员，不允许进入实验室或动物房，例如，身体受到开放性损伤、患发热性疾病以及患有免疫缺陷或免疫抑制的人等。

人员培训所有实验人员还必须每年更新知识，接受一次附加培训。培训方式可分为全员培训和专项培训，专项培训又有管理和操作两类。重点在防止气溶胶产生的操作，锐器操作、生物安全柜的使用、防护用品穿戴、样本运输、意外事故处理、逃生演练等，以达到增强生物安全防范意识的目的。

健康监护实验室人员的健康监测也是病原微生物实验室实验室的一个重要工作，实验室应充分了解每个病原的生物危害性，制定健康监护计划，储备预防性药物。针对致病力、传播力采取服药、打免疫针的手段，进行防范；对患病的实验人员要及时甄别，只要其临床体征和所从事的病原相关就要进行干预和医疗管理，提高预警能力。

菌(毒)种和阳性样本的管理

菌(毒)种和阳性样本在流转过程中既要保持生物的原始特性，还要考虑也是传染源，既要避免意外暴露还要防止恶意利用或生物恐怖袭击。

菌(毒)种和阳性样本的保存要按照国家相关规定，一类或国家规定需上交国家菌(毒)种保藏单位的菌(毒)种应及时交送。对二、 三、 四类菌(毒)种和阳性样本要建立专门的、规范的保管室，实行双人双锁管理制度。注意保存场所和设施应具备一定的防盗能力，人员进出能得到控制，备有消毒、急救和防护用品，建立检查、销毁和领用制度，疑似样本和菌毒种的管理应参照执行。

菌(毒)种和阳性样本的运输运送人员应熟悉相关的生物安全知识并采取相应安全防护措施。跨省运输可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)或样本时，还必须将申请材料报省人民政府卫生主管部门审核同意后，递交上级相关机构，颁发准运证书后，方可运送。

环境与设备管理

按国家标准《实验室生物安全通用要求》(GB19489－2008)对实验室生物安全实行分级管理。

实验室环境与设施设备要求生物安全二级(BSL－II)实验室是使用最多、涉及最广的生物安全实验室，除满足生物安全一级(BSL－I)实验室设施和设备要求外，还应在实验室内配备生物安全柜，高压蒸汽灭菌器、洗眼设施，防止节肢、啮齿动物进入的设计，有可自动关闭门及可视窗，防虫纱窗等。

确保实验室设备的正常使用实验室设备和消耗材料应确保质量，制定操作规程，合理使用，规范操作。高浓度的感染材料必须在生物安全柜操作，高压灭菌器要考虑放置地点，锐器的使用和存放也应合乎要求，消防器具不但在品种上要满足实验室的特殊要求，而且要在保质期内使用。

废弃物安全

管理废弃物安全管理是防止生物安全事件的重要一环。病原微生物实验室的培养物、储存物、 垃圾以及其他废弃物的处理和处置必须以安全为目的， 首先应就地消毒灭菌， 进行无害化处理， 利器还必须置于坚固、 防漏、 有盖的容器，密闭后运出实验室销毁。实验室不但要制定消毒制度，储备消毒剂， 而且要确保消毒剂的有效性并对消毒效果进行判定。

个人防护和应急预案

不同的防护等级要求不同的防护用品及管理要求。在生物安全二级(BSL－Ⅱ)实验室至少应有一套防护用品，包括头部、面部、身体、手部、足部防护等。实验室常用的防护手套，防护服应制定一定的保有量和保质期检查制度，避免到用时才发现没有防护用品或使用过期防护用品的情况。当发生实验室意外时，应执行应急预案，服从现场指挥官的调度。在物资储备上做好准备， 主要是应急照明、报警、维护、急救和消毒几个方面，不仅要备好照明灯、报警电话号码、工具箱、急救箱、洗眼器、紧急喷淋器、消毒器械和消毒剂等物品，并且在程序上还要对火警、盗抢、水险、设备故障、样本泄露和人员暴露或感染等各种情况的处理方法进行规定。

病原微生物实验室的安全性取决于实验人员的安全意识，实验室设施的建设，防护设备的配置和管理体系的完善。领导重视，建立管理队伍，明确职能分工和部门职责，加强培训和交流，才能提高管理水平。

来源：食品微生物检测；农业检测

*转载自上海实验室装备协会

校企合作是高校提升人才培养质量、提高教学 水平、彰显办学特色、助推区域经济转型升级的重要 途径[1]。2017 年，国务院办公厅发布《关于深化产教融 合的若干意见》，提出要促进教育链、人才链和产业 链、创新链有机衔接，将产教融合贯穿人才培养的全 过程[2]。因此，高校应与企业开展多渠道、多方式、多 维度的产学合作，探索校企合作新模式[3-4]。

机能学实验在基础医学实验中是一门关键的实 验课程。它将生理、药理和病理生理三门学科的实验 系统地融合在一起，在原有经典实验的基础上进行优 化和改进，使实验具有连续延伸性、互补性及深刻的 内在联系，从而促进了学科间的渗透，更加贴近临床 实践，同时有助于培养学生科学的思维方法和严谨的 科学作风[5-6]。当前，医学院校建设创新理念指导下的智慧化机能学实验室，利用先进设备和信息管理技术 提高机能学实验教学质量是很有必要的[7]。而基于校 企合作建设智慧化机能学实验室，可将先进的实验教 学理念、实验教学设备与信息技术深度融合，使学生 的学习、实验和研究融为一体，有利于推进实验教学 改革及机能学综合性、创新性实验开展，满足学生自 主学习的需要，提高学生学习的积极性，最终达到有 效教学和学习的目的。

一、智慧化实验室管理系统建设

医学院校要基于校企合作建设智慧化机能学实验 室，首先应建设智慧化实验室管理系统。智慧化实验室 管理系统是以管理系统为中心，将多套不同的实验室 设备有机结合起来，形成一套可伸缩、可配置的实验室 整体解决方案。该系统不仅能在机能学实验室中使用， 还可扩展到其他实验室中。智慧化实验室管理系统实 现了实验室展示（实验室介绍）、安全管理（视频监控系 统）、环境管理（温湿度及其他环境条件监控）、电源管 理（开关电）、门禁管理、设备管理（实验设备管理）、药 品管理（实验药品及其存贮管理）、开放实验室管理（实 验预约）、实验数据管理（所有的实验数据）、实验报告 管理（学生实验报告批阅）、实验教务管理（实验课件、 内容、通知等）、实验动物管理（如实验动物消耗的管 理）、实验室教师通信及其他管理的一体化。

智慧化实验室管理系统包含以下内容：

①实验室 教学管理系统：用于实验室教学管理。该系统可以完 成学生管理、教师管理、角色权限管理、教学跟踪，以 及实验预约、实验形成性评价记录、实验报告和实验 数据管理、实验教学通知及教学内容发布等，最为复 杂。

②实验室设备管理系统：用于实验室设备管理。该 系统可以管理实验设备的常规信息（购买日期、价格、 厂家等）、维护信息、报废信息等基本信息，同时还可 以跟踪实验设备的动态使用情况，如每台设备的使用 小时数，且可与学校的实验室信息管理系统对接，方 便实验室资产管理员上报信息。

③实验室监控系统：用于实验室视频监控。该系统采用网络监控摄像头， 可以在展示系统、手机 APP 系统及其他需要视频的 系统中直接提取各个实验室的监控视频，且可以控制 每个摄像头的角度、远近等。

④实验室大屏展示系 统：可用于实验室整体信息、实时数据图表等的展示。 

⑤实验室门禁系统：用于实验室门禁管理。该系统可 支持多种开关门方式，如玻璃滑动门、实验室普通门， 同时也支持多种身份识别方式，如教师学生卡、刷脸、 身份证等。

⑥实验室电源管理系统：用于实验室电源 管理，内部存在实验室教师和学生权限管理。该系统可以控制实验室的总电源和每台设备的分电源，自动 统计实验室中每台设备的使用时间，还可以根据远程 网络指令开关电源等，保障实验室用电安全。

⑦实验 室环境管理系统：用于实验室环境管理。该系统可以 探测实验室环境并可以对环境进行一定程度的控制， 包括温度、湿度、细颗粒物、甲醛等。

⑧实验室安全监 控系统：用于实验室通用安全管理。该系统可以实现 防火、防盗、防潮等通用安全监控。防火主要通过烟雾 传感器和温度传感器触发；防盗由监控靠窗、靠门视 频分析及门禁的非法强行进行判定；防潮通过湿度传 感器判定。

⑨实验室智能药品柜：用于实验室常规药 品管理。该系统可以按照教学安排自动选择药品柜中 的药品组合，提供给验证（人脸识别、校园卡刷卡等识 别方式）通过的实验人员（教师或学生），从而减轻教 师分发药品的负担。

⑩实验室智能器械柜：用于实验 室常规手术器械管理。该系统可以按照教学安排自动 选择器械柜中的实验器械组合提供给验证 （人脸识 别、校园卡刷卡等识别方式）通过的实验人员（教师或 学生）；在实验完成后自动回收实验人员使用清洗干 净的实验器械。

二、集成化、信息化的动物实验平台建设

完备的实验教学仪器和综合型的实验系统可将 机能学实验中的生理学实验、药理学实验、病理生理 学实验等多门相关学科的实验教学内容进行交叉融 合，为临床医学实践和医学科学研究奠定坚实基础。在机能学实验中，动物实验所需仪器及耗材种类繁 多，且部分实验需要配备局部照明系统才可以看清实 验动物的解剖结构，若实验操作者同步进行呼吸机控 制调节、生物信号采集系统软硬件的操作和观察、环 境温度信息和波形等的观察，无疑会分散其进行手术 时的注意力，降低实验效率，甚至导致实验失败。

基于这一系列实验困难，医学院校应与企业合作， 建设集成化、信息化的动物实验平台，如此既集成了可 移动实验平台、生物信号采集与处理系统、小动物呼吸 机、恒温水浴系统、恒温平滑肌槽、照明系统、电脑系统 及形成性评价系统，还包括实验用品附件包、手术器械 附件包等，同时可通过平板电脑实现对内部设备的集 中控制，大幅提升了实验者实验操作体验，增加了实验 时的手术成功率，提高了实验室的整洁程度，提升了实 验教学的效率和质量。另外，这些集成的设备可以完成 几乎所有传统的经典机能实验，也能完成创新性、研究 性实验。下面笔者择其要点加以阐述。

生物信号采集与处理系统是一套基于网络化、信 息化的新型信号采集与处理系统，软件内部嵌入大量 电子教材、录像和虚拟实验操作交互，硬件平台可实 现物理通道自动扩展、智能识别设备连接等多种功 能，可分析所有专用数据，包括心率变异、心电参数分 析、血流动力学分析、脑电频率分析、呼吸分析等。

小动物呼吸机通过在平板电脑上操作，可以选择 动物类型，调节潮气量、呼吸比和呼吸频率等参数，且 调节方式灵活，具体可进行家兔呼吸运动调节、家兔 呼吸运动与膈神经放电同步记录、实验性呼吸功能不 全等呼吸系统相关实验。

恒温水浴系统采用稳压泵循环技术，水槽注塑一 体成型，控温精度高、波动小，节省能源，可提供高精 度的、受控的、温度均匀的恒定场源，特别是能提供两 路恒温水的外循环，能保证在水浴之外得到恒温实验 环境，大大提高了设备的防腐性能。同时，其与离体心 脏灌流系统配套使用，可进行离体大小鼠心脏灌流实 验，而与离体组织器官恒温灌流系统配套使用，可进 行血管环、气管条等哺乳类动物组织离体实验，且提 供带氧气输入的数控恒温环境，能保证离体组织器官 的生理活性，促使相关实验顺利进行。

恒温平滑肌槽主要用于平滑肌、离体肠管等实验， 可调节和维持实验环境（如实验药液）温度，从而保证 离体平滑肌的生理活性，如可进行消化道平滑肌生理 特性、药物对离体肠平滑肌的作用、苯海拉明拮抗参 数的测定等实验。

形成性评价系统是通过使用计算机视觉自动分 析技术构建实验操作的自动化评估系统，可以自动 对实验动物手术操作过程中的诸多细节进行评估， 可以评价的实验动物包括家兔、大小鼠及蟾蜍等，且 可以对动物实验操作过程进行分项自动评价，如对 于家兔实验操作，具体可以分成麻醉操作评价、气管 插管操作评价、动脉插管操作评价、神经分离操作评价等。

概括来说，集成化、信息化的动物实验平台不仅 集多种电子设备与系统于一体，同时也是实验室信息 管理系统、大屏辅助教学系统、医学虚拟仿真实验教 学系统等系统的一个对接入口，能真正实现实验教学 的教和学在网络中的无缝对接。

三、虚实结合的人体生理实验平台建设

在实验动物福利和“3R”原则指导下，机能学实验 教学正在逐渐减少和优化动物实验，基于此，为了能够在减少动物实验的大背景下提高教学质量，必然需 要创新教学实验方法和实验手段，以无创型人体生理 实验为基础的机能教学实验已成为机能学实验改革 的新趋势。

基于此，医学院校应与企业合作，建设虚实结合的 人体生理实验平台，即以实体的人体生理实验为基础， 获取实验者正常的生理指标。利用这些指标和数学模 型构建而成的虚拟人，可实时模拟血流动力学、呼吸力 学、神经冲动 200 余项生理指标变化，用户可自由调控 或通过传感器方式进行实时“虚实联动”。同时，融合虚 拟标准病人模拟系统，将实体实验测量所得生理指标 输入虚拟标准病人模型，可以模拟在不同病理和药理 条件下人体生理指标的变化，模拟疾病治疗过程及治 疗效果，实现真正的虚实结合，这也体现了早临床的教 学理念。另外，虚实联动的生理指标呈现，可以强烈激 发学生学习人体机能学知识的兴趣和积极性。虚实结 合的人体生理实验平台建设主要包括以下内容。

集成式人体生理实验平台：高度集成的人体生理 实验平台可一站式满足所有实验需求。电动控制实验 椅/床的转换，如进行脑电、心电检测时可以使用实验 床模式，而进行呼吸和神经肌肉实验时可以使用实验 座椅模式；平台集成了各种数据的采集端口，如人脸 识别、体重身高测量、实验数据采集等，传感器附件可 在座椅下方双抽屉中进行收纳；实验平台配置的是双 触摸显示屏和高性能计算机，能同时进行数据采集与 分析、虚实联动实验或虚拟标准病人的操作工作。另 外，还配置了可进行虚实联动的运动单车，可用于运 动相关实验和虚实联动实验，采集心率、转速、阻力、 功率、体位等数据。

系统完整的人体生理实验：人体生理实验模块根 据生理学各大系统进行分类，不仅包含神经、肌肉、循 环、呼吸、中枢神经、感官系统、运动生理实验，还开发 了消化、泌尿和代谢系统实验。在代谢系统实验中，可 以利用代谢仪学习基础代谢的间接测热法；在消化系 统中，可以采用唾液计滴器，研究食物对唾液分泌的影 响；在泌尿系统实验中，可以使用尿液分析仪分析受试 者饮入高渗、低渗和等渗溶液后对尿生成的影响。

无线传输技术：引入的无线传输技术支持在线和 离线两种数据采集方式。在线方式为实时传输信号， 在空间上解除了对受试者的束缚，减少各种信号线带 来的不方便，抗干扰性好，信号传输稳定；离线方式能 在户外进行生理数据的采集，方便各种被运动或环境限制的实验项目。

独创的连续血压测量技术：采用无线方式，实时 连续采集人体手指末端血压，分析收缩压、舒张压、脉 压差、心率等数据。相较传统袖带式血压计，无线方式 具有历史性突破，可以精确到每分每秒记录人体的血 压，非常适合用于生理因素，如呼吸、闭气、体位等对 动脉血压影响的研究，在临床医学、基础医学、康复医 学、生物医学等领域具有广阔的应用前景和非常可观 的发展潜力。

 AI 自动识别基础信息：采用人工智能实感深度摄 像头，自动跟踪人脸并识别受试者的年龄、性别、身 高，配合自动体重测量单元和学生信息数据库，可自 动采集到完整的基础信息，用于实验数据分析和虚拟 人的构建，使实验数据的采集和分析变得更加科学严 谨，也便于后续实验数据的溯源和管理工作。

 个性化虚拟人的构建：在学生进行实体的人体生 理实验时，人体的基本信息，包括身高、体重、性别、年 龄、血压、心率及呼吸等生理指标将自动进入虚拟实 验系统（虚实联动实验和虚拟标准病人），构建以实体学生为基础的个性化虚拟人。个性化的虚拟人不仅能 够模拟人体准确的生理变化，而且能够激发学生的实验兴趣。

实时动态数学模拟技术：虚实联动实验中的“虚 拟人”和虚拟标准病人中的“虚拟病人”都是由当前市 场上最完善的数学模型构建而成，可对虚拟人体的循 环血量、血压、心肌收缩力、胸膜腔负压、呼吸道阻力 150 余种参数进行调节，从而引起病人各项机能的变 化，达到模拟生理机制变化过程、模拟疾病的发生发展及转归的目的。实时 3D 动画模拟技术：3D 动画是借助数学模型 推演的各项指标来操控的，如血液循环中，心脏跳动的幅度和频率、动静脉血管的颜色和大小、肺脏的呼 吸深度和节律、各脏器内血管的粗细和颜色等都是借 助模型操控的。实时动画模拟技术使得人体内部抽象 难懂的生理机制得以生动形象地呈现出来，犹如受试 者的身体内部机制在实时呈现一般。

虚实联动实验：受试者与虚拟人通过各项传感器 进行实时联动。传感器所能测的指标种类是有限的， 但通过实际测量的数据，利用虚拟人的数学模型基 础，可以实时推演人体内部各大系统生理指标的变 化，并以动画、波形、数值等形式生动展示出来。用户也可以自由调控各项参数，模拟生理、病理生理、药理。

学相关机制变化。虚实联动实验具有极强的参与体验感，可以充分激发学生实验探索的兴趣。

虚拟标准病人：虚拟标准病人是一种将 PBL 教学 方法与临床案例相结合的新实验教学模式，通过数学 模型中相关参数设定生成标准化病人，展示人体在不 同疾病状态下组织器官的病理生理变化。学生可对虚 拟病人进行诊断与治疗，观察疾病状态下人体皮肤、表 情和动作变化，掌握病人的问诊、检查及治疗的手段与 方法，这能帮助学生理解疾病发生、发展与转归，训练 学生对疾病的诊断和治疗，使其更好地适应临床。

四、虚拟仿真的医学实验平台建设

医学院校应立足最高点，适应时代发展的需求， 基于合作企业的虚拟仿真教学软件开发制作经验，将 教学软件再次升级，使教学软件不仅顺应当前虚拟仿 真实验的潮流，而且符合未来医学发展的规律。在新 一代虚拟仿真教学软件中，摒弃了传统“一步走”的实 验训练方式，坚持高度自由化、情景化、个性化的实验 模拟方案，力争做到虚拟实验仿真的最高要求。比如， 家兔血压调节实验中，学生要通过各种心血管药物处 理和干预，观察动物血压波形变化。药理学实验关注 使用不同药物情况下实验动物的反应，并记录和观 察，因此最大化地还原了实验动物因药物剂量不同而 发生的随机性变化特点，使实验内容具有了明显的系 统性和完整性特点，能充分培养学生的独立思考能 力、探索能力及问题解决能力。同时，企业也在多种虚 拟教学软件兼容性、多样化虚拟仿真展示形式上做出 了极大努力，使支持各种 B/S、C/S 平台的虚拟教学软 件集成于该教学平台，表现形式上有图片、文字、视 频、2D 交互动画、3D 交互动画等，实现了在不同网络 终端访问平台、学习和考试等的目的，让学生的学习 不受时间、地域的限制，真正意义上让学生在娱乐中 学到了有用的知识。据上，建设虚拟仿真医学实验平 台主要囊括以下内容。

适合多终端使用：全新虚拟实验项目，采用 Html5 及 JavaScript 技术进行软件组装编辑，可在个人 PC 端 进行使用，同时兼容手机、平板等移动端，实现了虚拟 实验项目跨平台跨终端的全方位学习和使用。虚拟课件可作为实验操作前的模拟训练，也可作为平时成绩 测验用的软件，操作简单易行。手机平板即可轻松访 问，方便教学课程的组织和学习考试的安排，也解决了未来因停止 Flash 更新和支持而无法使用老版 Flash 虚拟实验项目的问题。

全新升级的动画模式：采用动画和语音重点展示 实验手术操作过程中的细节和难点，实现了实验过程 的连贯性和知识的全面性，且学生能够身临其境地参 与整个实验过程，深入理解实验课程内容。同时，增加了手机端符合横屏拖动操作，使实验更具有趣味性。

高清实验视频：部分机能学实验操作视频采用合 作企业最新相关实验器材，录制 1080 P 高清规范操 作的动物实验手术视频，解决了因视频中器材与真实 实验室器械不符的问题，同时采用标准普通话配音， 详细介绍了实验操作技巧，在帮助学生掌握实验操作 技能的同时，增加了其对实验器材的认知。

精确的学习进度：准确记录学生的学习进度，即 按照课件每个知识点的答题情况及实验步骤对学生 学习进度进行详细记录，学习进度精度可达到 1%，抛 弃了传统课件打开计时的这种简单进度记录模式，可 对学生学习起到监督作用。课件符合国际共享参考模 型 SCORM 1.2 的标准格式，可通过统一格式进行跨平 台、可重复使用，可精确记录并返回课件上一次访问的 位置，避免因断电或断网出现进度和分数丢失等问 题，具有从所有支持 SCORM 平台获取学习成绩和过 程记录等功能，能准确追踪学生的学习记录情况。

中英双版：支持中英文双语，满足学生外语扩展 或双语教学要求，包括全新中英双语版机能学虚拟实 验课件，中文/英语一键式随时切换功能（语音内容也 能同步切换），各课程内容主要包含实验简介、模拟操 作、波形演示、高清视频与实验成绩报告。

数字波形模拟：部分实验项目波形数据来自合作 企业仪器采集到的真实数据，通过算法和代码实现反 演，可实行波形扫描速度、增益、时间轴及演示倍速的 自行调节，同时虚拟动画可演示仪器设备连接，动物 标本反应动画可随波形同步，方便了学生对实验数据 的产生和波形变化的理解和分析。

学考结合模式：虚拟实验项目采用学习和考核相 结合模式，学习过程中有文字和语音等引导提示，能 帮助学生完成学习操作，操作错误也会有提示；课件 知识点则穿插在模拟实验中，通过选择、判断、连线题 等多种方式进行考查，可按实验步骤问题和知识点自 动判分，记录学习成绩，给出学习评价，完成实验后支 持在线查看结果，也支持生成 PDF 格式的实验报告。另外，具有针对在线学习结果颁发证书功能，可检查 学生学习是否通过，以及学生的学习时间和成绩。

总之，机能实验学是基础医学重要组成部分[8]。医学院校通过建设智慧化机能学实验室，建立实践、创 新、虚拟、开放的实验体系，能够形成动物机能实验、 人体生理实验、虚拟医学实验、智慧化实验教学“四位 一体”的实验教学体系。动物机能实验主要成系统地 完成传统的动物机能实验，人体生理实验主要成系统 地完成无创的人体生理实验，虚拟医学实验可以扩展 到不同的医学领域，智慧化实验教学方法则是“灵 魂”，它将多种实验手段（动物实验、人体实验、虚拟实 验等）、多种先进技术及多种教学资源有机地融合在 一起，可对培养学生的实践动手能力、创新思维发挥 重要作用。医学院校可通过校企合作模式，健全智慧 化机能学实验室建设，还可从其他院校实践中积累经 验，互相借鉴，不断促进双方发展[9]。而随着时代发展， 虚实结合项目必然需要深化和升级，项目内容也需要 围绕教学目标和培养需求进一步调整，故校企合作要 保持活力，才能为创新型医学人才培养助力[10]。

*《基于校企合作的智慧化机能学实验室建设》作者：陈博，蒋杨，刘霞，万洁，张延娇，丘晓花 *（广东医科大学基础医学院生理科学实验室，广东 东莞，523808）

*转载自实验室学苑

应用型大学，是指以应用型为办学定位的本科高等 院校，以本科教育为主，与学术型大学概念相对。应用型 本科教育对于满足中国经济社会发展，对高层次应用型 人才需要以及推进中国高等教育大众化进程起到了积 极的促进作用。进入 20 世纪 80 年代以后，国际高教界 逐渐形成了一股新的潮流，那就是普遍重视实践教学、 强化应用型人才培养。国内的诸多高校也纷纷在教育教 学改革的探索中注重实践环境的强化，因为人们已越来 越清醒地认识到，实践教学是培养学生实践能力和创新 能力的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞 争力的重要途径。

应用型高校立足服务地方经济建设，紧密结合国家 战略规划，贴合产业发展趋势，培养高质量的工程应用 型人才[1]。学校的教学实验室，承载着高校实践育人的功 能[2]，是高校培养学生动手操作能力、独立创新能力和综 合素养的重要场所，是培育社会需要的综合性应用人才 的重要基地[3]。

山西工学院是 2021 年新转设成立的省属公办全日 制理工类普通本科高校，学校坚持“高校+产业研究院+ 龙头企业/行业”的特色发展模式，以建设现代产业学院 为抓手，确定了工程化、智能化、管理化的人才培养特 色。学校围绕建设新型产业学院的人才培养计划，规划 建设全新的“特色化、集约化”校级共享实验室。实验室 的建设原则：突出顶层设计，注重科学规划；突出管理创 新，注重运行实效；突出信息革命，注重智能改革。具体 建设事宜由教务处统筹规划，二级学院安排专人负责实 施，以“共享共建校级实验室”为指导思想，实现跨学院、 学科合作，建立立体的产业集群实验室，充分利用场地 和资金资源，提高实验室的利用率、避免重复建设，融合 打造校级共享实验平台。

建筑工程学院是山西工学院新成立的二级学院之 一，下辖 3 个专业，分别是建筑环境与能源应用工程、土 木工程、建筑学；专业教师是新招聘的，目前各专业的专 职教师紧缺，在基础设施建设上，前期都没有任何基础， 2021 年首次招生新生 300 名。根据建筑工程学院的现 状和自身发展实际，拟分期完成专业实验室的建设，以满足实验教学需求。

在实验室的建设过程中，学校优先保证基础性的教 学实验室建设如期进行，所以经费相对充足，前期规划 建设的第一批实验室，目前已陆续进入运行阶段。

一 建设过程中存在的问题

建筑工程学院 3 个专业的基础性教学实验室，从规 划到建设历时 12 个月，目前部分实验室已投入运行阶 段。回顾建筑工程学院实验室的建设，从前期规划，到方 案论证、采购招标，再到实验室安装调试等全周期建设 过程中，取得了很大的成功，但也存在一些问题。
（一） 实验室建设项目缺乏顶层设计，论证不够充分

首先，山西工学院是新成立的地方应用型高校，培 养应用型人才的办学理念定位清晰，但由于建筑工程学 院师资力量缺乏，尤其缺乏领军型人才，人才队伍建设 和学科建设均处于起步阶段，所以各专业的人才培养、 课程建设、校企合作等均处于摸索阶段，还没有形成完 善的学科建设体系，缺乏具体的产教融合教学模式。建 筑工程学院一期实验室的规划建设，主要是以传统的专 业教材的教学内容为依托，结合现有专业教师的经历和 经验，规划设计了教学实验项目。专业教师都是年轻教 师，自身的学识水平和工作经验有限，对专业实验室建 设项目的认知有各自的局限性，这就导致了实验室建设 项目缺乏顶层设计，实验项目缺乏创新性。

其次，实验室建设项目在规划论证、采购、基础设施 建设及安装调试等方面，受制于财政拨款支出时限的限 制，项目节点跟着财政走，时间紧、周期短，缺乏时间去 做充分的调研，导致了实验室建设项目的时间局限性， 论证时间上比较仓促，缺乏深入的调查研究。

再者，由于学校办学时间短，办学水平和办学经验 有待提高，同时缺乏深度的校企融合、校企合作的应用 型课程建设等前期工作基础，因此，实验室的建设规划 难以突破传统的实验室建设思路，也导致了顶层设计规 划的难度提高。

最后，山西工学院学生的学习能力、综合素养、与高 水平研究型大学的学生均有明显差别。然而实验室建设 项目的论证专家，多数是出自研究型高校的同行，不熟 悉应用型高校的办学模式，应用型高校学生的前期知识 储备基础和学习能力，往往以自身的实验室建设和管理 经验作为评判标准，使得实验室建设项目的论证缺乏实 际指导意义。
（二） 实验室建设场地面积紧张，数据不明确，实验室 容纳率低下

学校继承了原来的中北大学朔州校区的办学场地， 现有的实验场地已经达到了较高的利用率，但新的基础 设施建设，尤其是教学楼和实验室的建设工程还没有启 动；经过学校资产管理部门在全校范围内对后勤处，教 务处，以及各二级学院的办公室和实验室等场地的调配 和整合，新增了一部分场地作为实验室建设场地，但实 验室建设场地资源仍然不足，难以满足新建实验室的场 地需求。
    在实验室建设前期规划中，如土木工程专业的材料 力学实验室、土木工程材料实验室、土工实验室等的建 设中，实际的可用面积只能达到理论需求的 60%。

而且，在前期的实验室建设方案论证中，实验场地 的实际使用面积还没有摸排清楚，实验室可用建设面积 数据缺失。直至实验室的采购招标方案下达之后，学院 才具体考虑实验室的场地建设问题，造成了后期的实验 室基础建设和设备安装场地面积不够的被动局面，导致 了部分实验设备无法正常安装和运行。

实验项目和设备数量受场地建设面积不足的影响， 导致实验室规模小，容纳率低，实验教学需要多次分批 重复授课和指导，教学效率低下，给实验教学造成很大 不便[4]。
（三） 实验室建设的“共享共建”理念不能落到实处

实验室的“共享共建”是指需求相近的不同专业共 同建造并使用同一个实验室。其优点是可以缓解和规避 资金短缺和实验场地不足的现实问题，充分提高实验室 的利用率，减少实验设备的闲置率，提高实验授课效 率等。

但在具体落实“共享共建”理念的实践过程中，也存 在一些矛盾和不足。如图 1 所示，建筑工程学院下辖的 建筑环境与能源应用工程（以下简称“建环”）专业和电 力产业学院的热能动力工程（以下简称“热动”）专业之 间的部分专业基础课程是相同的，如工程热力学、流体 力学、传热学等课程，“建环”和“热动”2 个专业都需要 围绕上述 3 门课程使用热工实验室、流体力学实验室 等。“热动”专业是继承了转设之前的原中北大学朔州校 区的资源，前期已建设了热工实验室和流体力学实验 室，但实验规模小，设备数量少，而且以前只是由“热动” 专业使用，现在需要满足“热动”和“建环”2 个专业同时 使用，实验学生人数成倍增长。无论是设备数量，还是实 验项目，均难以满足现有的实验教学需求。

鉴于上述原因，实验室需要进一步扩建，才能同时 满足现有 2 个专业的实验教学需求；其次是“建环”专 业和“热动”专业的专业方向不同，实验项目需要增加；“建环”专业偏向于暖通空调领域，即通过消耗机械功来 转移热能，而“热动”专业偏向于动力输出领域，是通过 消耗热能来获得机械功，两者能源应用的用途不同，导致了“共享”实验室的一部分实验项目，需要围绕 2 个专 业各自进行规划，不能完全实现“共享”。

由于前期建设的热工实验室、流体力学实验室属于 电力产业学院的“热动”专业，其扩建工作顺其自然地由 电力产业学院牵头主抓。学校的实验室建设资金都是以 二级学院为单位进行拨款的，资金的使用权在二级学 院。二级学院涉及多个专业的多种实验室的建设工作， 而电力产业学院除了“热动”专业，还有电气工程及其自 动化、自动化、测控技术与仪器 3 个本科专业，其学院发 展的侧重点在自动化方向，“热动”专业的发展又难以与 自动化方向结合。

上述原因直接导致了划分到 2 个共享共建实验室 （热工实验室和流体力学实验室）的资金有限，扩建实验 室和新增实验项目的计划难以实现。“共享共建”成为单 一的“共享”，最终使得“建环”专业的许多实验项目无法 开展，实验室建设效果不及预期。

• 师资力量缺乏

师资力量缺乏是很多应用型高校普遍存在的问题， 由于缺乏师资力量，教师在完成传统的教学等工作之 余，还负责本专业的学科建设工作。而且学院目前大多 数是青年教师，学历水平不高，多以硕士为主，学科建设 经验不足，导致实验室建设缺乏系统的规划和顶层设计 高度。

学院没有专职的实验人员，一线教师同时承担着理 论教学和实验教学管理工作。随着学生人数的增多，专 业课的陆续开设，教师的负担会越来越重，学生的学习 成效难以保证[5]。
（五） 实验室的开放性、创新性等功能缺失

二级学院建设初期，师资力量缺乏，办学思路也处 于摸索阶段，还没有形成完善的产学研融合教学体系， 实验室的建设规划仅停留在传统的教材知识的验证演 示层面，如流体力学实验室中，实验室购置了流体力学 综合实验台，平面静水总压力实验台；热工实验室中，购 置了顺逆流传热温差实验台，综合传热性能实验台等， 均为验证型或演示型实验，实验室功能单一，停留在满 足教学需求层面，缺少产教融合的创新性实验、综合设 计型实验、服务产业的开放型实验等平台[6]，不利于高质 量应用型人才的培养。

二 改进措施

办好应用型大学的关键在于要有特色，要形成特色 则需要历史的积淀、行业背景和国家层面的政策支持， 以及相应的标准和评价体系。相对于学术型大学而言， 应用型大学建设难度大、投入高、周期长，并且需要建设 实践的实验室平台。

应用型高校的专业实验室建设是一项复杂的系统 性工程，专业性强，建设难度大，涉及到人力、财力、物 力，以及科学的规划管理水平等多种因素。分析学院前 期在实验室建设过程中出现的上述问题，提出几点改进 措施。
（一） 大力引进高端人才、加强师资队伍建设

人才是高校的第一资源。对于一所高校的发展而 言，学校的高质量发展，离不开人才的强力支撑，人才是 智力、创造力的载体，是学校创新发展、高质量发展的重 要推动力，特别是高端人才的加入，对于高校是质的提 升。人才问题是直接关系到学校发展质量、发展前景的 关键性问题。

培养应用型人才，就要更加注重学生实践能力的培 养，实验课学时在课程体系中的占有比例较高，应该引 起足够的重视，各专业应加强引进专业的实验人才，组 建专业的实验师资队伍，大力引进有丰富工程实践经验 的实验室教学管理人才，定期组织应用型人才培养交流 活动，参加业务培训，以提高实验室建设和管理水平，启 发学生的产业服务意识，培养工程实践能力[7]。
（二） 突出顶层设计，注重科学规划

首先，在实验室建设的前期规划期间，如图 2 所 示，应该结合自身应用型高校的办学定位，深入到企业 一线去调研，了解企业的专业知识需求、人才需求，扎 实做好校企合作的前期调研工作，优化人才培养方案， 加强校企合作的应用型课程建设，将企业的典型实验 案例引入实验课堂。这是做好实验室建设顶层设计的 前期理论基础。

 其次，在实验室建设方案的规划过程中，做好实验 室场地面积的数据统计工作，资金分配和使用时间进度 规划，以保证实验室建设项目的有序推进，避免出现实 验室建设项目仓促上马、实验室建设资金使用不合理、 实验室建设场地面积不明确的问题。

同时，在专业实验室的论证过程中，受困于实验室 建设经费和场地的限制，应减少传统的纯教材演示和验 证性实验内容，将有限的实验室建设资源用于提高实验室的产业贴合度，增加创新性功能[8]。

然后，在实验室建设方案的评审过程中，聘请有丰 富办学经验的应用型高校的同行、专家学者，对实验室 建设方案进行指导和多轮论证，并给予充足的修改时 间，让方案评审过程落到实处。

其次，实验室建设应以教师科研为牵引，大学生创 新活动为契机，结合学科前沿技术方向，注重企业实际 的人才需求，搭建创新性实验平台，做到产、学、研的有 机融合，以此来培养和提高学生的工程实践能力和创新 能力[9-10]。
（三） 让实验室的“共享共建”理念落到实处

在实验室建设过程中，应以“共享共建校级实验室” 为指导思想，实现跨学院、学科合作，建立立体的产业集 群实验室，充分利用场地和资金资源，提高实验室的利 用率、避免重复建设，融合打造校级共享实验平台。

在实验室的“共享共建”过程中，应成立独立的“共 享共建”专业实验室建设工作小组，实验室建设经费应 进行单独划拨。在充分论证不同专业需求的前提下，对 各专业的公共实验台进行共建共享，对具有明显的专业 属性、不能共享的实验平台，要进行分建。

三 结束语

应用型本科重在“应用”二字，要求以在新的高等教 育形势下构建满足和适应经济与社会发展需要的新的 学科方向、专业结构、课程体系，更新教学内容、教学环 节、教学方法和教学手段，全面提高教学水平，培养具有 较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才。要求各专业紧密结合地方特色，注重学生实践能力，培养 应用型人才，从教学体系建设体现“应用”二字，其核心 环节是实践教学。
  围绕新工科建设背景，立足服务地方经济建设，紧 密结合国家战略规划，贴合产业发展趋势，培养高质量 的工程应用型人才，是应用型本科高校建设发展的最优 路径。实验室对于应用型人才的培养起着举足轻重的作 用，因而地方应用型高校的实验室建设应以人才为基 础，涵盖教材知识，紧密结合学科发展前沿，贴合产业实 际，融入服务性、创新性理念来进行建设。

新型应用型高校的实验室建设，是一项复杂的系统 性工程，不能一蹴而就。在建设之前，应做到人才储备充 足，产教融合调研详细，建设条件清晰，做好统筹规划， 方案论证充分，建设过程有序推进。

*《新型地方应用型高校实验室建设研究》作者：刘 巍 （山西工学院，山西 朔州 036000）

*转载自实验室学苑

高校实验室在人才培养、科技创新和社会服务中占有重要地位,实验室安全工作直接关系着全体师生的生命财产安全,关系到学校和社会的安全稳定[1]。近年来,随着高等教育的迅速发展,实验室的规模快速扩大,同时,实验室安全管理方面的问题逐渐凸显,实验室安全事故也时有发生。

令人欣慰的是,高校实验室安全受到的关注日益增加。教育部发布了一系列文件,要求高度重视实验室安全工作,做好实验室安全管理的组织工作,抓好重大安全隐患的排查和自查自纠工作。各高校也加强了对实验室安全的管理,部分高校专门成立了实验室安全管理组,例如深圳大学实验室与国有资产管理部下面单独设置了“实验室安全管理”办公室。很多教师也对实验室安全管理的工作进行了大量的研究,结合《实验室研究与探索》和《实验技术与管理》两个期刊的数据统计,可以看出近年来关于实验室安全的文章数量所占的比例在逐步提高,如图1和图2所示。

研究生在高校实验室中占有主体地位。研究生的报考人数和录取人数在逐年增加,尤其是2020年考研人数达到341万人,录取111.4万人,创历史新高,如图3所示[2]。2020年,深圳大学招收硕士研究生4155人,相对于2019年扩招42%,同时,国内其他高校的研究生扩招比例也在18%~76%之间不等。这也给高校实验室安全管理工作提出了新的挑战。

因此,在短时间内,实验室面积和规模变化不大的前提下,应对研究生进入实验室进行学习和实验,如何提升高校实验室安全的管理工作,预防安全事故的发生,保障高校师生的生命财产安全,成为实验室管理工作的重点。

1、高校实验室安全管理现状

结合国内外高校对实验室安全管理工作的现状,以及作者在实验室管理的工作实际,将遇到的问题归纳为以下几点。

1.1安全教育方式陈旧,安全文化氛围不浓,安全意识薄弱

大多数高校没有将“实验室安全”作为必修课程[3]。一般只是在基础化学/无机化学中一带而过,而且,主要采用课堂教育,方式相对陈旧和落后,趣味性不强,学生参与度不高,效果不理想。另外,部分教师对实验室安全的认识也有待提高,认为只要没有发生实验室安全事故,或者能应付安全检查就可以。学校和院系对实验室安全的宣传力度不大,对师生实验室安全的教育和培训不够系统和完善。这也导致安全文化氛围缺乏,师生的安全意识相对淡薄。研究表明,人的不安全行为是导致实验事故的主要原因[4]。

1.2规章制度的针对性有待提高,准入制度落实不严格

实验室安全管理制度是促进安全管理工作标准化、规范化和科学化必不可少的核心内容。然而,大部分高校的管理制度不健全,部分学校的管理制度层次不够清晰,各职能部门在实验室安全管理方面存在多头管理、职责不清的现象。各高校在实验室安全管理制度的内容和数量方面有较大差异,而且很多制度流于形式化[3]。如何结合各个院系实验室的实际情况,有效的开展实验安全管理工作,应该从规章制度这个顶层设计出发,增强针对性和可操作性。

由于实验性质不同、实验人员水平参差不齐、实验操作等原因,实验室的风险具有特殊性和不可预见性,尤其是个人或团队进行科学研究的实验,存在实验室安全隐患,威胁到相关人员的生命和财产安全。因而,对进入实验室的相关人员进行考核并实行实验室安全准入制是很有必要的。但是很多高校的本科生和研究生,包括博士后,专职研究员和实验室技术人员,进入实验室开展实验或者工作之前,未经过安全培训或者考核。

1.3应急预案可操作性弱,安全投入不足,安全设施不完善

随着双一流和高水平大学的建设,科研人员的迅速增加,实验室内的研究项目多,人员密度高,流动性大。这也使得高校实验室时刻存在着不确定性和突发性安全事故的潜在威胁。教育部文件要求各高校要建立应急预案逐级报备制度和应急演练制度[5]。大多数高校制定了应急预案,但存在组织机构不完善,职责划分不明确,预案体系不健全等问题[6],很多预案的可操作性弱,而且缺少结合具体情况的实际演习。

实验室安全设施是保障师生和科研人员安全的基本防线,完备的安全设施是科研和教学工作顺利开展的基础之一。但是相对于科研项目和教学项目,针对于实验室安全的经费投入过少,导致实验室安全设施较为缺乏和陈旧。很多实验室,在“新、改、扩”的过程中,缺乏针对于实验室安全设施的设计。

1.4实验室废弃物管理需要加强

随着高校科研人员和学生数量的增加,科研和教学任务也逐渐增加,实验室产生的废弃物剧增。但是,实验室内的固体废弃物的分类不够细化,常与生活垃圾相混;实验室废气直接排放到大气中,未经任何处理;在废液回收过程中,废液分类不够精细,不相容的废液倒在一个废液桶内,甚至实验室废液直接倒进入生活污水管,造成环境污染和人体健康危害[7]。

另外,高校对于实验室废液的处置通常是各实验室或者学院暂存,然后由学校统一收集后,送至相关处理公司。在这个过程中,存放时间长,隐患多,处理费用高。

2、安全管理的实践与探索

针对于以上几点问题,我们本着“以人为本,坚持安全发展,坚持安全第一、预防为主、综合治理”的方针,从以下几个方面,对实验室安全管理工作进行了探索和实践。

2.1丰富安全教育方式,倡导实验室安全文化氛围

为了加强高校实验安全管理工作和构建实验室安全文化,形式多样的实验室安全教育和宣传是必不可少的。国内已有多所高校在某一学期开设化学实验安全教育必修课,设置实验室安全课程学分,这是对高校实验室安全教育建设与实施的深化与拓展,也是一种十分有效的安全教育形式[8]。

深圳大学材料学院结合学校“实验室安全文化宣传月”的活动,与消防部门联合举行“火灾应急消防演练”,提高师生的消防安全意识。结合国内外高校实验室安全事故案例,分析因果关系,给出相应的预防措施,使师生们转变对实验室安全的认识误区,提高师生实验室安全事故应急能力。完善实验室内的“安全标识”,张贴安全知识海报,放置该实验室所用主要危化品的安全技术说明书(MSDS),营造良好的安全文化氛围,将安全知识和安全理念深入贯彻到师生的学习生活中。

2.2制定有针对性的实验室安全管理办法,严格执行准入制度

近年来,国务院和国家环保局出台了一系列有关实验室安全的法律法规[9],为高校实验室安全管理办法的制定提供了相应的法律依据。在相关法律法规的指导下,深圳大学建立了一系列实验室安全管理规章制度,包括《深圳大学实验室安全管理办法》、《深圳大学实验室“三废”处置管理办法》、《深圳大学剧毒化学品管理办法》、《深圳大学危险化学品管理办法》、《深圳大学辐射安全与防护管理办法》、《深圳大学实验室特种设备安全管理办法》等。材料学院结合本专业的学科特点制定了《材料学院实验室安全环境管理办法》、《材料学院实验室开放管理规定》等,同时结合基础化学实验,物理化学等实验室的各自特点,包括所用仪器,药品和试剂等,制定了相应的实验室管理办法。

凡是需要进入实验室从事研究工作的人员都必须参加安全培训和考核,考核的内容应包括理论知识和技能操作,包括:通识安全、化学品安全、用电安全、实验操作等相关领域的安全知识,实验室安全防范以及应急处理,突发情况的演练、复杂精密仪器的安全使用等。材料学院每学年初,对于刚入学的本科生和研究生,以及新入职的博士后和专职人员,举办实验室安全培训和考核,实验安全知识考核方式主要为线上模式,成绩为百分制,90分以上为合格。合格者,方可进入实验室学习和实验;不合格者,将安排学生进行安全知识的线上学习,再次进行考试,直至考试通过后方可进入实验室学习和实验。

2.3制定操作性强的安全应急预案,完善实验室安全设施

(1)安全应急机制是实验室安全管理工作中的重要组成部分,一般包括:①成立安全事故应急领导小组;②制定安全事故的分类(包括:火灾,爆炸,触电,机械伤害,酸碱腐蚀,和烧烫伤等方面的应急预案)和响应机制;③事故后期处置机制(包括实验室如何尽快恢复正常工作,如何善后,调查事故原因,提出改进措施等);④实验室应急救援预案常态化演练等。实验室安全事故应急机制,在事故发生时,能以最短的响应时间,最快的反应速度,最大的效能,有序控制事态发展,将事故损失降到最低。同时,应急机制应简单明了,条例清晰,逻辑分明,易于操作和执行。结合应急预案,应配备相应的安全应急装备和救援物资,经常性开展应急培训和模拟演练,增强突发安全事故应急的实战能力。

(2)实验室的安全设施主要包括:个人防护装置(手套,实验服,护目镜,防毒面罩,紧急喷淋/洗眼器等),消防设施(消防栓、各种类灭火器、灭火沙、灭火毯、火灾警报、自动喷淋系统、逃生通道指示、应急照明等),给排风系统(万相罩,通风橱等),化学品存储柜(防爆柜,通风药品柜,毒品柜等),废弃物分类回收系统(分类垃圾箱,废液桶,废气处理系统等),带监测和报警的供气系统(尤其是易燃易爆气体的供气系统,例如氢气,乙炔等)。每个实验室,应根据自身属性(物理类,化学类,生物类,材料类等),以及用途(教学实验室,科研实验室,测试实验室),所用仪器设备,试剂药品,环境保护,损失控制,以及重建等方面,全面而系统地选择实验室的安全设施,切实保障师生的生命财产安全,确保教学和科研工作顺利进行。

2.4加强固体废弃物分类收集,废液的资源化回收利用

实验室“三废”,包括废气、固体废弃物和废液。对于实验室废气,需要结合安全设施的排风系统,将所有会产生有毒有害气体的实验放置在万向罩或者通风橱中进行。对于产生强烈刺激性或毒性较大气体的实验,实验人员必须在通风橱中进行操作,确保排风柜面风速在0.5m/s以上,以确保实验人员操作区域的空气质量。而且,要在排风系统的尾端增加废气净化处理装置,深圳大学材料学院在实验室楼顶风机处都安装了活性炭吸收装置,尽可能减少废气对周围空气的影响。对于实验室固体废弃物,需要细化实验室内的垃圾分类,并安置相应的垃圾桶[10]。深圳大学材料学院在实验室内设置了一般废弃物垃圾桶,盛放纸巾、滴管、一次性手套等;尖锐物品垃圾桶,盛放碎玻璃,针头等;废旧药品瓶垃圾桶,盛放空试剂瓶、药品瓶等;口罩专用垃圾桶。一般废弃物和口罩由物业部门统一处理。材料学院实验中心定期受理尖锐废弃物和废旧药品瓶,然后由学校统一收集后,送至相关公司处理。对于实验室废液,禁止混合收集,以免发生剧烈化学反应而造成事故。必须采用专用废液桶,分类回收和处理。材料学院在实验室内设置了有机废液桶,无机酸废液桶,无机碱废液桶,重金属废液桶,并且贴上标签,标明废液的名称、类别、所含主要污染物及数量等信息。对于有机废液和其他有挥发性物质的废液,应放置在通风柜中,以免污染实验室室内空气,同时要远离热源。材料学院实验中心定期收集实验室废液,避免各实验室内废液大量存在,并暂存于学院废液暂存间,然后由学校统一收集后,送至相关公司处理。

在废液的处理过程中,我们发现由于社会上有资质处理废液的企业不多,废液处理费用高,而且高校中用于处理实验室废液的经费不足,导致实验室废液在学院暂存间的存放时间长,存在较大安全隐患。因此,减少实验室废液的产生,以及对实验室废液进行资源化利用的探索,成为我们下一步的工作重点。

3、结语

实验室安全事关高校师生的生命财产安全,事关学校和社会的稳定,是一项长抓不懈,历久弥新的工作。随着高等教育的快速发展,实验室数量和规模,以及实验人员急速增加,实验室安全工作日益重要。通过分析国内外高校实验室的安全管理现状,并结合实验室管理的工作实践,提出了4方面管理措施。(1)丰富安全教育方式,倡导实验室安全文化氛围,并在实验室内放置相关的危化品安全技术说明书(MSDS),这在高校实验室管理工作之并不多见;(2)制定有针对性的实验室安全管理办法,严格执行准入制度,在已经出台的相关安全管理规定的基础上,根据各实验室不同的特点,制定更加具体的实验室安全管理办法,有利于实验室管理工作的开展;(3)制定操作性强的安全应急预案,完善实验室安全设施,其中制定操作性强的应急预案和开展应急预案模拟演练,需要在高校安全管理工作中普及和常态化运行;(4)加强固体废弃物分类收集,废液的资源化回收利用,将产生巨大的环境、科研、社会和经济效益,加强实验室安全管理工作。

*《新时代高校实验室安全管理研究与探索》

作者：深圳大学材料学院(王大刚,贾均平,曾玉祥,赵劲来,黄成浪)

来源：实验室学苑

在生命科学研究领域中，实验动物是生命科学的基础和重要的支撑条件之一[1]。除了如何保障和提高实验动物质量，进而保障以实验动物为材料的生命科学研究结果的科学性、可靠性及可重复性之外，建设与高质量的实验动物匹配的屏障环境动物实验室、加强实验动物的科学管理，建立完善的实验动物管理体系尤为迫切和重要[2-5]。建设好屏障环境动物实验室并制定一套质量较高的符合工作实际的规章制度有利于指导动物实验更科学、高效、合理的进行，有力的促进科研工作的有序开展，能保障动物实验平台正常运行。

为满足教学与科研对屏障环境动物实验设施的需求，学校对现有建筑进行了相应改造，经行业专家现场检测、评审，达到了《中华人民共和国实验动物管理条例》及屏障环境动物实验室的国家标准，顺利获得了《实验动物使用许可证》，并正式投入运行，在此过程中，获得了一些屏障环境动物实验室建设和管理的心得，本文将分别就屏障环境设施建设、管理制度与操作规程建设以及屏障环境设施管理等三个方面进行介绍，供同行们参考。

1 设施建设

1.1 建筑概况

屏障环境设施包括：4 楼大 / 小鼠动物实验室 280m²，5 楼大 /小鼠动物实验室 346m²，2 层合计共 626m²（含实验室净化区域及辅助用房），建筑层高 3.4m。

1.2 工艺布置

4～5 层 SPF 级环境设施布置相类似，实验区的人员出入口、洁物入口、污物出口分开设置，避免交叉污染。以 4 楼为例，实验区按双走廊式布局，主要功能房间包括：寄养室 4 间、实验室 1 间、检疫 / 寄养 1 间及相关辅助房间（洁净走廊、污物走廊、洁库、更鞋 /一更、二更、洗消间、值班室、空调机房等），面积约 280m2。屏障环境区墙面、吊顶全部采用轻质净化彩钢板、净化专用配套铝型材，地面采用 PVC 地板，门采用专用密闭净化门（带观察窗）。系统还配备有：不锈钢洗消池、脉动真空高温蒸汽灭菌器、空压机、传递窗、渡槽、不锈钢实验工作台、大 / 小鼠通用笼架、压差表、温湿度表等各功能工艺设备。

1.3 设计参数

温度：20～26℃；日温差：4℃；相对湿度：40%～70%；换气次数：15 次；压差梯度：10～50Pa；空气洁净度：7 级；菌落数：≤3 个/ 皿；氨浓度：≦4mg/m3；噪声：≤60dB；最低工作照度：150lx；动物照度：20lx；昼夜明暗交替时间 12/12h。

1.4 通风空调系统

系统采用全送全排的全新风空调系统，室外新风经初效、中效、高效 3 级过滤送入房间。顶送 + 侧下排的气流组织方式，高效过滤送风口设于房间顶部，门铰式单层百叶排风口设于室内侧墙下部距地 150mm 处，确保工作区处于洁净气流形成的主流区。屏障环境的送、排风机均采用一用一备，组合式净化送风机组功能段包括：进风段、初效过滤段、送风机段（双风机，一用一备）、均流段、中效过滤段、表冷 / 加热段、再热段、加湿段、出风段；净化排风机组功能段：进风段、初效过滤段、活性炭过滤段、排风机段（双风机，一用一备）。整个大楼采用 6 台风冷热泵机组提供冷热源。

1.5 控制系统

空调自控系统采用先进的可编程控制器对各洁净用房的温湿度、压差进行控制，控制系统能对机组运行情况及各级过滤网的堵塞情况进行监控，在控制室设监控站，数据上传至互联网，可通过电脑、手机远程监控。

1.6 电器

SPF 级动物实验室通风系统、应急照明按二级负荷供电，学校提供稳定的双电源供电。插座、照明分别由不同的回路供电，均为单相三线制。洁净区内工作照明灯具均为 LED 洁净灯，吸顶式安装；其他区域根据吊顶方式选择节能灯具。紫外杀菌灯及动物照度采用集中控制及就近开关双重控制，配置一套远程时间控制系统。其中：寄养间设置动物照度灯，昼夜 12h/12h 转换；净化区域及洗消间配置紫外线杀菌，设置开关时间及定时调节。

1.7 弱电系统

通信系统：内线电话系统可便于动物房的工作人员与外界进行及时沟通。通信主机设置于值班室内，在洁库、洁净走廊、污物走廊、洗消间、设电话分机，满足工作人员之间的通讯要求。网络系统：实验室工作台处设网络接口，网络设于总值班室。

监控系统：在各寄养间、实验室、洁净走廊、实验区出入口等房间设彩色带红外线半球网络摄像机。在值班室设置硬盘录像机及监视器，进行实时监控。采用动态监控系统，对监控区实时监控，监视录像，自动保存在电脑的硬盘上，硬盘容量采用 2TB，动态视频数据存储 7d 以上。

门禁系统：动物房及各实验区主出入口设门禁机，刷卡密码一体。记录进出实验室人员信息。

2 管理制度与操作规程的建设

屏障环境设施建设的同时，开展相关管理制度与操作规程的建设，因为屏障环境设施的良好运行，必须有一整套科学、完整且实用的管理制度和操作规程为之提供保障[6]。

2.1 管理制度建设

1）明确各岗位责任人的相应职责：包括学部主任、学部办公室主任、动物实验室管理人员、设施维护人员、仪器设备管理人员、实验动物饲养人员、采购人员、高压灭菌人员、值班人员、设施进入口管理人员等维持实验设施正常运行的所有岗位人员的岗位职责。

2）屏障环境动物实验室相关管理制度：高标准的屏障环境动物实验室，必须制定一系列科学可行、切实有效的管理制度和操作规程，方能保证实验室能达到屏障环境的设施要求，与高质量的SPF 级实验动物相匹配，并在运行过程中维持屏障环境的设施标准，保障动物实验的正常进行[7-9]。

主要有以下具体的管理制度：实验人员使用动物实验室管理制度；外来实验人员上岗培训与考核制度；学部人员上岗培训与考核制度；工作人员健康体检管理制度；实验动物购买、验收、使用管理制度；饲料采购、储存管理制度；垫料采购、储存管理制度；笼器具采购、保管与使用管理制度；药品（麻醉）、消毒液、清洁剂、杀虫剂采购与管理制度；仪器设备管理制度；实验动物尸体及废弃物处理制度；实验动物福利与伦理审查制度；实验动物福利保障制度等一系列的管理制度，为维持屏障环境动物实验室的正常运转，保障动物实验的顺利进行，提供了可靠的制度保障。

3）为应对可能出现的突发事件，制定了相应的预案，包括：《实验动物重大突发事件应急预案》《实验动物设施突发紧急事件应对预案》《实验动物疫情应急预案》等。

2.2 操作规程建设

为规范管理、实验人员的相关操作，维持屏障环境处于良好的达标状态，保障相关仪器设备处于良好的运行状态，十分必要也必须为屏障环境设施启用前的准备工作、相关的操作及相应的消毒处理等一系列的措施制定标准的操作规程[10]：屏障环境动物实验设施启用运行操作规程；人员进出屏障环境标准操作规程；动物进出屏障环境标准操作规程；物品消毒、进出屏障环境标准操作规程；屏障环境实验动物接收、检疫操作规程；患病、濒死及死亡动物检验检查和处理操作规程；笼器具、饮水瓶、隔离服、工作鞋清洗操作规程；空气过滤器的保养与更换操作规程；传递窗使用操作规程；紫外消毒传递间使用操作规程；高温高压灭菌器使用操作规程；大、小鼠饲养管理操作规程；设施内环境清洁、消毒灭菌操作规程；设施外环境防鼠、防虫操作规程；常用化学消毒剂的配制和使用操作规程等。

3 屏障环境动物实验室管理

标准化的屏障环境动物实验室建成和制定好齐备的管理制度及操作规程后，能否维持设施处于良好的运行状态，关键在于使用动物实验室的相关人员的执行力，屏障环境动物实验室的管理，实验人员必须严格地、不打折扣地按照制定的管理制度和操作规程进行相应的操作，才能有效保证设施的良好运行[11]。

3.1 人员的培训

包括对维持设施正常运行的日常管理人员及使用屏障环境动物实验室的实验操作人员的培训。

3.1.1 屏障环境动物实验室管理人员

这些人员的特点是工作岗位相对稳定，基本属于本部门在编的教学实验人员，主要从事教学、实验管理、仪器设备的操作及维修保养、动物的饲养及试验操作等工作。因此，这些人员除了按照国家规定要求具备相应的基本资质，如：身体健康符合行业要求、持有实验动物从业人员上岗证书等之外，还应根据各岗位要求进行有针对性的专业培训，以熟练掌握与岗位职责相对应的知识技能，为达成此目标，本部门主要采取了以下具体的举措：

①每年派出人员参加国内实验动物行业相关机构举办的岗位技能或管理培训；参加实验动物科技交流会议，如中国实验动物年会、中南六省实验动物科技交流会、北京实验动物科学国际论坛等会议，通过培训、会议交流，学习同行先进的操作或管理经验。

②派出相关岗位的管理人员到兄弟院校观摩学习管理经验，或邀请行内专家进行学术讲座，增进与兄弟院校的交流与合作。

积极引进专业人才，防止人才流失，提高实验室检测人员的综合技能素质。首先强化生物安全认知，确保各项生物安全措施在实验活动中落实到位， 其次加强操作技能培训， 实行上岗前培训，考核合格后方可上岗，整体提升实验室的生物安全管理水平。

3.2.3 做好实验室无害化处理工作

为确保整个实验过程的安全性， 应妥善做好废弃物无害化处理工作，根据废弃物的危害性不同进行分装及高压灭菌，定时定期对废弃物进行无害化处理。

3.1.2 使用屏障环境动物实验室的相关人员

这部分人员主要包括：学校生命科学领域及附属医院的科研人员以及研究生等，特点是进出屏障环境设施频繁，他们是否能够严格按照相关规定在屏障环境设施进行动物实验，将直接关系屏障环境设施能否良好运行，因此，要十分重视对这部分人员的培训[12]：①组织实验动物领域专家根据屏障环境设施的特点有针对地准备培训内容，除了理论知识的培训内容（涉及实验动物和动物实验的，应遵守国家实验动物管理的法律、法规、技术标准及有关规定，使用合格实验动物，在合格设施内进行动物实验，保证实验过程合法，实验结果真实、有效，并通过实验动物福利和伦理审查），还准备了专家示范的屏障设施内操作的整个流程的视频教学内容，最后，屏障环境设施的管理责任人还将带领培训人员进入屏障环境设施实地示范一遍，力求让参加培训的人员最大限度地熟悉屏障环境设施内的操作流程[13]。整个培训结束后，进行结业考试，考试合格人员，发给屏障环境设施门禁卡，仅限本人使用，不得借用，如有违反，将终止其使用资格；②实验人员在动物实验开展前，须按照本部门制定的一系列管理制度签订相关协议，如：实验动物申购单、动物实验委托饲养申请表、实验动物福利伦理审查申请表等。

3.2 屏障环境设施的维持

1）屏障设施的维持由本部门的正式职工承担，设施管理人员严格按照相关制度和操作规程进行，包括：高温高压消毒锅操作，进入屏障设施的物品的清洗及消毒，空气净化过滤器的清洗及更换，按照《实验动物环境及设施》（GB14925—2010）监控室内温湿度、压差及氨浓度监测等在内的日常工作并作好相应数据的登记[14]，发现问题及时上报，联系专业公司尽快解决问题。

2）除了本部门自繁自养的实验动物可以直接进入屏障环境实验室进行饲养、实验外，其他外购的实验动物必须满足 SPF 级质量要求[15]，而且到达学部之后要按要求进行严格检疫，合格后方可进入到屏障环境实验室进行饲养、实验。

3）平时做好实验动物的抽检和环境的自检工作：按照《实验动物微生物学等级及监测》（GB14922.2—2011），依靠当地实验室进行监测，这有利于资源共享[16,17]，做好屏障环境动物实验室内寄养的实验动物、室内环境的自检工作，一年一次。

4）在整个动物实验周期中，实验人员必须严格按照本部门制定的管理制度、操作规程规范自己的相关操作，维护好屏障环境设施的正常运行。

5）实验过程中，要注重实验动物福利伦理[18]。

3.3 实验后的管理

1）在实验结束后，要对实验动物进行“安乐死”，不允许粗暴处死实验动物；

2）处死后的实验动物不得随意丢弃，须用锡箔纸或塑料袋包装好放入专门的冷库，进行统一焚烧处理。

3）实验人员在结束实验后，必须做好实验台的清理、消毒工作，然后按照规定路线离开屏障环境设施，并按规定分别放置帽子、口罩、手套及无菌衣、鞋套等。

4 结语

当今世界，实验动物已被视为实现科技进步、促进经济发展、保障人口健康的基础性支撑要素，在生物医药、工业、农业、环保、国防军事等领域凸显着不可替代和不可或缺的重要作用[19]。我国生命科学领域的快速发展对实验动物提出了更高的要求，随着科学研究水平的提高，对实验动物的质量要求也相应提高，这在重新修订的《实验动物微生物检测等级国家标准》中有充分体现[3]。高质量的实验动物才能保证科学研究所获得的实验结果的科学性、准确性和可重复性。而质量标准化的实验动物，离不开标准化屏障环境设施提供的保障，屏障环境的正常运行离不开科学化的严格管理，两者相辅相成。

在今后屏障环境的运行实践中，将继续完善屏障环境运行的管理内容，以维持屏障设施处于良好的运行状态，为高校的生命科学研究提供一个动物实验的公共服务平台，保障实验结果的准确性及可重复性，助推高校科研水平的提高。

*《屏障环境动物实验室的建设及管理》

作者：练高建 1，何理平 1，苏泽红 2 *，余毅 3（1.南华大学实验动物学部 湖南衡阳 421001；2.南华大学生物化学与分子生物学教研室 湖南衡阳 421001；3.湖南中医药大学医学院 长沙 410208）

来源：实验室学苑

引言

实验室是高校开展实验教学的主要阵地，也是支撑科学研究工作的重要场所。实验室安全则是高校实验室稳定、有序运行的关键环节，在创新型人才培养、教学与科研融合、科技成果快速转化中发挥着支撑保障作用，同时也是衡量高校实验室建设水平的重要指标之一。现阶段，国内高校大部分实验室建设不规范、安全条件不具备，存在缺乏统一规划、功能分区不合理、室内布局不规范、基础设施不配套、管理制度不全等诸多问题，这也导致实验室安全事故频发，给师生生命健康造成了严重威胁。2021年实验室千人死亡率达到0.026，是2020年全国安全生产千人死亡率0.013的2倍[1]。因此，建设安全规范化实验室是确保教学科研有序开展的前提条件，对构建安全和谐校园有重要意义。文章以某配位化学实验室为例，以安全标准为依据，根据安全风险评价结果[2]，结合实验人员数量、项目内容、实验设施设备及所涉危险源体量和种类等现状，从空间规划、安全硬件设施和软件条件配置、管理制度及措施配套等方面着手，提供较完整的安全规范化实验室建设方案，防患未然，杜绝安全事故发生[3-6]。

1、实验室基本情况

该实验室主要研究方向为配位化学，承担着科研任务、实验教学、毕业设计等多重任务。涉及化学品种类多、数量大，普通生化试剂达650余种，危险化学品130余种，其中常用的有机易燃试剂包括石油醚、甲醇、四氢呋喃、乙腈、乙酸乙酯、正丁醇、正己烷等，常用易制爆试剂包括重铬酸钾、高锰酸钾、硝酸、发烟硝酸等，常用的腐蚀试剂包括氢氟酸、三氟乙酸、三溴化硼、三氟乙酸等，常用的气体主要为氮气、氩气、氦气、氧气等不燃气体。涉及仪器设备以化学分析仪器设备为主，包括多功能LB膜分析仪、色谱仪、付立叶变换红外光谱仪等。涉及实验人员多，包括部分进入毕业设计阶段的本科生及研究生，以及参与科研项目或自主进行学校研究立项的研究生，需保证最大容纳人数不低于30人同时开展实验。

2、安全规范实验室建设内容

2.1实验室硬件条件的建设2.1.1整体布局规划实验室总面积约为130m2，根据《高等学校实验室安全检查项目表(2022年)》第5.2.1条“实验室分区应相对独立”的要求，针对实验室的实际状况，从外向内可设置三个独立区域学生学习区、实验区、化学品存放区，区域之间以实体墙隔离[7]。学习区设置工位、置物架，工位主要为了便于学生实验前进行文献、资料、项目方案的研究以及实验结束后进行数据汇总、整理等，置物架用于摆放学生携带的资料、水杯等物品。实验区入口处设置收纳架，用于摆放实验人员的工作服、护目镜等个人防护用品，区域内合理放置通风橱、仪器设备、实验台等设备设施；鉴于实验室用气量小且均为惰性气体，因此在相应的设备旁边配套设置气瓶柜以保证用气安全；实验区设计时首要考虑保证疏散通道畅通，确保满足事故应急人员疏散需求。化学品存放区配置易燃易爆试剂柜、防腐试剂柜和普通试剂柜，配置一台防爆冰箱用于存放需冷藏的试剂，同时配置一个废液柜用于暂存危险废液[8-10]。2.1.2通风净化系统实验过程中需大量使用化学试剂，为保障人员安全、减少实验人员与有害气体的接触，设置18台具有耐腐蚀性能的全钢通风橱，风机统一采用变频风机，以保证排风量能满足实验需求。同时，为了确保排放的气体不会污染大气、满足国家环保要求，在通风系统的末端添加了活性炭以及光催化剂。其中，活性炭主要功能是吸附风道中的有害气体，光催化剂主要功能是为了催化有害气体的分解。同时，为避免实验室内长时间排风产生负压给实验人员健康造成危害，配套设计了补风装置[11-12]。2.1.3安全监测装置为了进一步提高了实验室安全预警能力、便于实验室日常精准化管理，安装门禁系统、监控系统、气体报警器并与防爆风机联锁、烟雾报警器等装置对实验室环境进行实时监测，杜绝安全事故发生。其中，门禁系统与实验室准入培训关联，由负责人对准入合格人员进行统一授权，相关人员通过指纹识别进入实验室，满足了实验室钥匙专管、人员轨迹实时记录及防止非法进入等管理需求。同时，鉴于实验过程中还可能产生各类有毒有害气体、易燃易爆气体、恶臭气体等，设置了实验室气体实时监测系统，进行24小时在线监测，实时将监测数据、报警信息通过手机APP端、手机微信端推送至实验室负责人，一旦发生气体泄漏还可在第一时间自动启动应急排风系统，显著降低了实验室安全风险[13]。2.1.4消防应急设施消防器材方面，因为化学实验室的特点，未配备自动喷水灭火设备，防止事故发生喷水时易燃易爆物质受潮或外溢导致事故范围扩大或发生次生事故，同时也避免室内精密仪器受损。根据GB50140—2005《建筑灭火器配置设计规范》的要求，主要配置了黄沙扑救器、干粉灭火器和二氧化碳灭火器，同时安装了两套自动呼吸器和两套消防毯。应急设施方面，在实验区安装了两套应急喷淋器、两个急救箱以及四个洗眼器，其中洗眼器安装位置选择的原则是确保使用者直线达到时间不超过10秒钟。2.1.5化学品存放区化学品存放区的设置主要参照了危化品专用储存室设置要求及标准。第一，在入口处外侧设置了静电消除器。第二，风紧急开关。第三，为了满足危险化学品分类、规范存放，室内设置易燃试剂柜、易制爆试剂柜、防腐试剂柜、管控化学品组合试剂柜，每个柜子都做好通风及导出静电接地装置；设置一台防爆冰箱用于存放需冷藏的有机易燃试剂；设置普通试剂柜用于存放普通试剂。第四，加强了管理制度明示，将涉及的化学品安全技术说明书(SDS)汇编成册置于室内门口处供实验人员学习，每个试剂柜上都张贴明细以方便取用，同时严格执行出入库专人管理。2.1.6实验危废处理根据国家及学校相关规定，在实验区设置五个危险废物暂存区，施划实线明示并张贴安全警示标识。其中，在实验区入口处设置危险固态废物暂存区，用于存放废气手套、废弃包装物、废弃容器等；在实验区内设置四个危险液态废物暂存区，严格按照《危险废物性质相容表》分类，配置防遗撒、防渗漏托盘，用于存放实验过程中产生的有机废液、无机废液等；在化学品存放区内设置一个危险废物储存柜，每天实验结束后，由专人将实验区域内的危险废液统一、分类收纳至专柜存放，防止实验区内废液堆积及人员流动造成废液泄漏事故发生。同时，根据学校危险废物处置要求严格处置，每周由专业资质公司上门统一回收、集中处置。2.2实验室软件条件的建设2.2.1完善制度体系从适用性、可执行性角度出发，建立科学、充分和有效的制度体系，以确保教学和科研工作有序开展，包括日常管理制度和安全保障制度两大类。其中，日常管理制度主要包括《实验室开放制度》《实验室钥匙管理规定》《实验大型仪器设备管理和赔偿制度》等。安全保障制度主要包括《实验室安全管理制度》《实验室学生守则》《实验室安全卫生与值日管理制度》《实验室安全准入培训制度》《实验室安全检查制度》《实验室突发事件应急处置方案》《化学品存放区管理办法》《化学品安全管理制度》《实验室安全管理责任书》及各类仪器设备安全操作规程。2.2.2规范档案管理为了进一步落实实验室场所、人员、试剂、仪器设备等日常管理，确保管理的可追溯性和延续性，有必要建立整套完备的管理档案。一是，人员信息台账，包括实验室安全负责人、安全教育培训负责人、化学品存放区安全负责人、实验人员、可进入实验室的学生等各类人员的姓名、联系方式、安全职责等。二是，实验设备台账，包括设备总台账(设备基本信息、检修维护信息等)、设备使用登记册、设备借出登记簿等。三是，化学品存放区管理台账，包括试剂明细表(需张贴在试剂柜显眼位置，列明试剂名称、数量、存放位置及责任人)、危险化学品使用登记表(出入库记录、使用人、使用数量、使用日期及处置信息等)、危险废物明细表、危险化学品安全技术说明书等。四是，安全工作台账，包括危险源信息台账、责任书签订记录、教育培训记录、应急演练记录、安全检查及隐患整改记录等。2.2.3加强人员培训实验人员的知识技能及责任意识直接决定了日常工作能否有序落实。因此实验室在对实验人员开展学科知识和操作技能培训的同时，重点加强了人员的安全培训。一是，明确安全教育培训负责人，由教师担任，负责对进入实验室的人员(重点是学生)开展针对性培训，内容以实验室危险源信息、实验项目风险、安全防护、应急处置等为主。二是，依托实验室安全教育与考试系统对进入实验室的人员开展准入考核，考核内容主要包括实验操作流程、安全操作规范等，考核合格的人员才可以开展实验。三是，定期组织应急演练，通常采取桌面演练方式，以危险化学品灼烫、危险废物泄漏等为主，不断提高实验人员的应急处置能力。2.2.4配套长效机制针对实验室化学品用量大、危险废物产量高、人员流动性强等特点，以抓防范、抓重点思路形成了以下工作机制，有效保障了实验室安全稳定运行。一是，重点危险源专人专管，指定一人负责化学品存放区整体管理，同时每个试剂柜、废液柜均指定专人负责，工作职责包括钥匙管理、出入库记录、定期盘点清理等。二是，设备定期检修，高速冷冻离心机、电热鼓风干燥箱等高转速、高温设备以及监控报警系统按月由专业公司检修，其他分析仪器设备定期检修。三是，安全检查与整改，值日生负责每天实验室启用前和关闭后的卫生清扫及安全巡查，仪器设备启用过程中的实时检查以及实验结束后卫生清理及安全检查由实验人员具体负责，同时指定专门教师负责建立安全隐患台账并组织整改落实，形成闭环管理。

3、实验室建设中的优化措施

国家没有针对高校实验室建设出台专门性的规定，《高等学校实验室工作规程》(原国家教委令第20号)虽然明确指出高校实验室建设应满足五个基本条件，即有稳定的教学或科研任务、满足工作需要的房舍及环境、足够的仪器设备、专职工作人员与完善的管理制度”，但是对建设流程、安全标准等均未提及。针对目前实验室建设中面临的主要问题，为了确保实验室建设最大限度满足安全稳定运行需求，在实验室建设过程中可以采取以下优化措施。3.1成立实验室建设委员会按学科、系或所成立实验室建设委员会，委员长由相关学科、系、所主任担任，负责该学科、系或所下实验室建设统一规划与组织实施，主要包括研究、审议该学科、系或所下实验室新建、改建或扩建的调查论证、方案编制及其他相关事宜。在计划编制与论证过程中，结合学科现状、有关领域的研究资料和制度规范，重点考虑安全风险评估、安全设施配套等问题，避免重复建设、带病启用现象出现。3.2开展实验室安全风险评估实验室建设项目启动前，结合实验室拟开展的教学项目及科研项目，建立“两个清单”，预判可能出现的风险隐患，制定相应的安全管控方案并落地实施。“两个清单”包括实验室物品清单，列明实验室可能涉及的普通生化试剂、危险化学品、病原微生物、气体气瓶、高压高温高转速设备、常规仪器设备等各类物品的具体名称、数量、规格等信息；实验室安全风险清单，可依据GB/T13861—2009《生产过程危险和有害因素分类与代码》和GB6441—1986《企业职工伤亡事故分类》预判实验室运行后可能出现的各种隐患、问题及风险。根据清单内容，进一步涉及门禁、水电、监控报警、通风净化、试剂柜等基础设施和安防设备设置方案，同时编制实验室各项安全管理制度。3.3依托专业技术力量设计实施实验室建设是一项系统工程，对建设人员的要求极高，即建设人员需要同时精通建筑知识、实验室运行知识及相关国家建设规范及安全标准要求。同时在建设过程中还要综合考虑实验室总体规划、空间布局、强弱电、给排水、通风净化、安防设施、消防措施等基础设施与安全条件。因此，为了建成安全规范化实验室，特别是在新建实验室时，有必要依托专业公司或团队进行系统的规划、设计与施工。3.4建成学校实验室建设论证专家库结合现阶段国内高校实验室建设情况，按学科、系或所成立实验室建设委员会很难推行且短时间内无法实现，实验室建设过程中建设负责人“一言堂”现象普遍，且往往在配套安全条件方面考虑不充分或不考虑。因此可以由学校牵头设置实验室建设论证专家库，由精通实验室安全、环保、建筑规范的校外技术人员、校内管理人员及各学科内精通实验室管理与运行的教师担任专家。当有实验室建设项目时，建设负责人应当通过一定程序从专家库抽调一定数量的专家完成全面的论证后方可立项，进入后续的建设环节，避免建设负责人专业经验不足、对制度规范了解不够，造成实验室设计不合理、功能不全、安全设施不足等情况发生。

4、结语

建立安全规范的实验室是高校实验室有序运行的内在需求，也是现阶段国内高校实验室管理中的盲点及难点。实验室建设是一项复杂的、系统化的工程，在“人”“经费”“设备”“场所”“研究项目”等基本条件具备情况下，如何建成安全化、规范化、科学化、标准化的实验室成为建设的重点，高校应当结合现有建设经验、其他行业或国外高校实验室建设成功案例以及国家有关制度标准，引入实验室建设委员会、建设论证专家库、安全风险评估等机制，依托专业技术力量，全面把控实验室建设立项、论证、审核、设计、施工等全程，最终制定完善的实验室建设制度体系，为后续实验室日常运行和管理打下良好的基础，同时能够进一步提升高校实验室安全风险防范水平，为师生生命健康安全和校园的稳定发展提供有力的保障。

来源：《建设安全规范配位化学实验室的方法研究》作者：北京科技大学资产管理处(马庆，赵雨霄，白亮)；实验室学苑

实验动物是教学科研工作中的重要载体和工具，是生命科学、医学创新研究的重要支撑，对生物安全、药物研发、医疗进步等方面至关重要。伴随着基因编辑等医学生物学技术的快速发展，实验动物需求迅速增长，因此建设实验动物平台十分必要，尤其是建设综合性、高水平的实验动物设施。动物实验室的正常运转是实验动物质量的重要保障，也是实验动物教学及科研质量与效率的前提条件。本文从动物实验室管理制度及SOP制定、屏障系统的运行、日常管理方面对动物房高效管理进行探讨。

滨州医学院（烟台校区）SPF级动物实验室饲养的实验动物种类包括实验大鼠和实验小鼠。实验室于2018年招标改建，投资七百余万元，改建面积约1200m2。根据《中华人民共和国实验动物管理条例》和中华人民共和国国家标准GB14925—2010《实验动物及设施》的要求，实验室于2020年9月改建完工，2021年5月通过由山东省科技厅动管办组织的专家组验收，取得《实验动物使用许可证》和《实验动物生产许可证》并正式对外开放。

SPF级动物实验室的屏障系统为直流式全新风、恒温恒湿空调系统，饲养间内放置IVC笼架、超净台或生物安全柜，用于SPF级大、小鼠的饲养和实验操作[1]。两年来，SPF级动物实验室制定修改了一系列相关管理制度及SOP，严格按照屏障系统设施标准操作规程进行管理，确保动物质量符合SPF级标准。

1、管理制度与SOP制定

1.1管理制度

SPF级动物实验室管理制度主要包括：《滨州医学院SPF级动物实验室动物管理办法》《SPF级动物实验室使用管理规定》《SPF级动物实验室工作人员管理守则》《实验室生物安全管理规定》等，从实验室管理、行为规范、环境质量控制等方面保障屏障环境达标。同时实验室制定《实验动物生物安全应急预案》《实验室消防安全应急预案》《实验室水电安全应急预案》等多项应急预案，以保障科研人员的人身安全。

1.2标准操作规程SOP

两年来SPF级动物实验室制定实验动物饲养及繁育标准操作规程（SOP）4本，包括《动物实验标准操作规程》《SPF级动物实验室管理制度》《动物饲养及设备设施标准操作规程》《实验动物生产管理标准操作规程》，其中细化规程56项，包括：实验操作、分组编号、抓取、处死、采样等实验标准操作规程；SOP管理、采购、登机、消毒、人员物品动物进出、清洁、记录等管理标准规程；大小鼠饲养、检疫、环境设施检测、灭菌器操作、IVC使用维护等饲养及设施标准操作规程；KM、C57BL/6J小鼠、SD大鼠生产饲养、采样送检等生产标准操作规程。

2、屏障系统运行

实验动物设施是实验动物居住的环境，它是用于实验动物生产、实验的建筑和设备的总和，也是最基础的硬件环境[2]。实验动物设施环境按空气净化控制程度可以分为普通环境、屏障环境和隔离环境三大类，其中屏障环境是指符合动物居住的要求，严格控制人员、物品和空气的进出，适用于饲育无特定病原体（SPF）级实验动物[3]。滨州医学院SPF级动物实验室流程图如图1所示，采用三走廊设计，实现了人流、物流、污物流分离，避免对屏障内环境造成交叉污染。

屏障环境能够保持符合国际标准要求的饲养条件离不开各种设备系统的正常运行。对空调系统、IVC系统、高压灭菌系统、照明系统、饮水系统的维护和检查是保证动物房内各项指标正常稳定最重要的部分。屏障环境的稳定必须定期对动物房内压差、换气、尘埃粒子、温度、湿度、照度进行监测；对IVC送风、排风，进行定期检查；定期清洁IVC送排风管的粉尘，更换空调初、中、高效过滤器，IVC初效、高效过滤器等[4]。

2.1温度、湿度、压差

滨州医学院SPF级动物实验室屏障内温度区间为19～24℃，湿度为40%～70%。温湿度由空调系统自动控制，动物饲养人员及控制室值班人员每天（包括周末及节假日）记录。

2.2送排风

屏障环境的空气经低效、中效、高效过滤器进入屏障系统，排风通过初效过滤和中效过滤及活性炭后排出设施。屏障内空气洁净度达到10000级，风速用风速仪测定，风量用风量罩测定并记录，设施内的氨浓度不得高于14mg/m3，检测尘埃粒子数在350/L以内。利用空调送排风系统形成清洁走廊、饲养间、污染走廊、缓冲间、屏障外的静压差梯度，压差控制在10～20Pa[5]，同时人员、动物、物品、污物的走向采用单向流通路线，有效防止空气逆向形成污染[6]。

为保证屏障内空气质量，空调初效过滤器每月更换2次，中效过滤器每月更换1次，高效过滤器每年更换1次，高效过滤器更换完成后重新调整屏障环境压差[7]。

2.3噪音与振动

噪音干扰对实验动物的生理活动、身体健康具有重要影响。研究表明，噪音干扰通过影响与物质和能量代谢相关的酶的生理活性从而影响新陈代谢速率，长期噪音影响会造成小鼠活动减少、进食量减少、体重下降[8]。同时，噪音影响小鼠的神经系统，造成记忆力下降、学习能力下降、暴躁易怒。因此，控制饲养间内噪音在国家标准以内是保障实验动物身心健康的重要环节。本实验室墙壁采用隔音材料建设，能有效隔绝外界环境噪音，日常噪音控制在60分贝以内。同时，规定饲养间内不得使用手机等通信娱乐设备，要求饲养及实验操作轻拿轻放，不得大声喧哗，减少实验动物噪音干扰。

2.4消毒与灭菌

屏障内每个房间清洁物品实行专室专用，不得混用，污物必须及时带出屏障，不得在屏障内存放。每次打开IVC笼盒进行操作后，地面和操作台用消毒液擦拭消毒。屏障内每天进行日常清扫和地面消毒，每周进行屏障内整体消毒，使用5%苯扎溴铵、3%过氧化氢和84消毒液交替喷雾室内空间、擦拭地面墙面。无动物区域，如操作间、走廊、缓冲间等每天开启紫外灯消毒30min。

进入屏障内物品需经过严格的消毒灭菌处理，否则不得进入屏障环境[9]。经高压灭菌的物品如动物笼具、垫料等存放在洁存室内，如超过1周未使用则需重新灭菌。人员进入屏障内必须穿戴无菌隔离服、一次性帽子、口罩、手套，并进行手消毒[10]。使用过的隔离服经清洗高压灭菌后可重复使用，每进出一次需更换一件隔离服。人、动物、物品都必需遵循从洁净区到相对污染区的单向流动，严格按各流程进出屏障环境。

动物饮用水由专门动物纯水设备制备，经初级滤芯、纳米膜、活性炭过滤罐等过滤后，通过磁能紫外灭菌灯照射并产生臭氧，在一系列消毒灭菌后通过封闭水管直接进入屏障内，在洁存室取水后供动物饮用。

3、日常管理

3.1人员培训

人员操作不规范是造成屏障内环境污染的最主要因素[11]，为避免此类情况的发生，保证实验动物质量，加强对从业人员和实验人员的培训管理是必不可少的。

由于本校SPF级动物实验室为开放性实验平台，因此实验室面向全体师生定期举办SPF级动物实验人员培训。并进行考试和现场培训，全部通过后办了门禁卡，进行动物寄养。

3.2物品管理

1）饲养笼具。屏障内饲养笼具为IVC笼具，包括笼底、金属格栅、笼盖、生命窗等部分[1]。SPF级动物实验室IVC笼具生产厂家为：山东省新华医疗器械股份有限公司。脏笼具在洗消间内进行清洗，洗净后消毒液浸泡30min，用清水冲洗干净，晾干。经初步清洗消毒后的笼具通过高压灭菌的方式（121℃，30min）进入屏障内，存放于洁存室中，使用时转移至相应饲养间，存放的笼具若超过1周未使用，需重新进行高压灭菌。

2）饲料垫料。SPF级动物实验室使用经钴-60辐照处理后真空（或充氮）包装的商业化饲料，垫料使用8目无尘玉米芯垫料，生产厂家为：南京协同医药生物工程有限公司。饲料种类主要包括维持饲料、生长繁殖饲料、免疫缺陷饲料等。饲料的质量必须符合国家标准（GB14925—2010）要求，生产厂家必须提供质量合格证、生产日期、当日批次的辐照证明及权威机构检测报告，同时每批饲料由兽医抽样送检，经检测合格后的饲料方可使用。在仓库存放要离地离墙，仓库环境须保持干燥，注意防虫、防鼠、防霉变、防化学污染，避免暴露在阳光下。

3.3动物管理

1）实验动物进出管理。实验动物进出是影响屏障内环境的重要因素之一，本校SPF级动物实验室要求实验动物必须从具有生产SPF级实验动物许可资质的单位订购，同时必须提供合格证明。运输笼具必须满足通风、搬运等使用要求，符合SPF级动物标准。动物进入屏障系统前先检查外包装是否破损、合格证是否齐全等。检查无误后，用75%酒精对动物运输笼盒进行喷洒并擦拭消毒，再由传递窗进行紫外照射（15min）后，进入检疫观察室进行验收。动物在检疫观察室内进行饲养检疫，检疫期为1～2周，未见异常情况则转入饲养间进行饲养及实验。

2）实验动物日常饲养。饲养员分区域定量饲养，分工明确。正常实验动物的垫料、饮水、饲料更换周期为7d，特殊实验动物如糖尿病小鼠等垫料更换周期为2d，每次完成换笼后清洁台面、地面。每月更换整体笼具一次，包括笼底、笼盖、金属格栅。更换下的脏笼具必须及时移出屏障，当天在洗消间进行清理消毒。饲养员每日记录饲养笼数、实验鼠状态，饲养间温度、湿度、压差，公休日、节假日轮流值班。

饲料放在金属格栅上以避免沾染排泄物或饮水而潮湿发霉，刚离乳的仔鼠或特殊情况可放置饲料在玉米芯垫料上以方便取食。成年鼠平均每20g体重每天所需饲料量约为3～5g，饲料投放量依照动物一周内的摄食量给予。

3）实验动物福利伦理。研究表明，实验动物的生活环境、情绪状态等因素直接影响到实验数据的准确性[12]。同时，实验鼠作为哺乳动物和人类一样对疼痛等具有深切的感知[13]，随着实验动物使用的普及以及医学伦理的完善，实验动物的福利伦理问题越来越受到人们的关注[14]。2018年2月6日国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员发布了国家标准GB/T35892—2018《实验动物福利伦理审查指南》，规定了国内实验动物生产、运输和使用过程中的福利伦理审查和管理要求[15]。相关文件的发布为保障国内实验动物福利提供了理论支持，虽然科研人员正越来越重视实验过程中“3R”原则的实施，但在全球范围内“3R”原则的影响力仍需进一步提高，动物福利伦理仍需要更多的关注和推广。

4、结语

总之，实验动物在高校、科研单位等的教学科研中发挥了重要的作用。实验动物的身心健康直接影响到科研数据的准确性和可重复性。实验动物设施的等级直接影响到实验动物的质量，关系到科研数据的准确性、可重复性。因此建设标准化动物设施、提高动物福利是保证动物实验顺利进行的基础。本文以滨州医学院SPF级动物实验室为例，总结探讨了动物实验室日常管理运行方面的内容，为SPF级动物实验室的标准化管理提供参考。

*《SPF级动物实验室运行管理的总结与探讨》

作者：滨州医学院(刘星劼，王跃嗣，李若楠，张伟)