醫(yī)學(xué)院校綜合性生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)初探

郭健，劉微，董媛，姜勇，李艷

吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林吉林 132013

為適應(yīng)我國現(xiàn)今科技發(fā)展戰(zhàn)略及全球生命科學(xué)發(fā)展方向[1]，我校于2010年設(shè)立了生物技術(shù)專業(yè)。21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，隨著現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展，生物技術(shù)已逐步進(jìn)入醫(yī)學(xué)、食品、工業(yè)和信息等領(lǐng)域。尤其是在醫(yī)藥領(lǐng)域，生物技術(shù)是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究的重要工具。醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論研究進(jìn)入分子水平，現(xiàn)代生物技術(shù)中各種實(shí)驗(yàn)手段已成為醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究必備的工具[2]。生物技術(shù)學(xué)科實(shí)踐性極強(qiáng)，因此在學(xué)科建設(shè)過程中，生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)尤為重要。生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，先進(jìn)的科研儀器更有助于科研的開展和學(xué)術(shù)的交流。無論是教學(xué)還是科研，綜合性生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室都是重要的平臺(tái)[3]。我校建立生物技術(shù)專業(yè)后，將其與醫(yī)學(xué)背景特色結(jié)合，培養(yǎng)了一批具有扎實(shí)的生物技術(shù)知識(shí)，并且對(duì)醫(yī)藥行業(yè)有一定認(rèn)識(shí)的技能型人才。總結(jié)近年來我校對(duì)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)，成效如下。

1 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

1.1 場(chǎng)地

生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)綜合的實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)承擔(dān)了生物技術(shù)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程和科研項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過幾年的建設(shè)和發(fā)展，具備了基本的教學(xué)條件和較為先進(jìn)的科研條件。實(shí)驗(yàn)室積極向?qū)W校爭(zhēng)取場(chǎng)地，不斷擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模。目前生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室面積近1 400 m2，包括1個(gè)發(fā)酵室、3個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)室、2個(gè)微生物培養(yǎng)室、1個(gè)產(chǎn)物分離室、2個(gè)準(zhǔn)備室以及還在建設(shè)中的大型儀器室。

1.2 器材

實(shí)驗(yàn)室積極申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)購進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)儀器。有普通教學(xué)儀器如恒溫?fù)u床、恒溫培養(yǎng)箱、超凈工作臺(tái)、高壓滅菌鍋、高速冷凍離心機(jī)、分光光度計(jì)、PCR儀、凝膠成像系統(tǒng)等；同時(shí)用于科研和教學(xué)的大型儀器如發(fā)酵罐、流式細(xì)胞儀、高效液相色譜儀和質(zhì)譜儀等。

充足的場(chǎng)地和先進(jìn)的儀器為培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新性人才和產(chǎn)出高質(zhì)量科研成果奠定了基礎(chǔ)。

2 師資隊(duì)伍建設(shè)

生物技術(shù)專業(yè)自建設(shè)以來，積極引進(jìn)生物專業(yè)和具有醫(yī)學(xué)背景的人才。從事理論教學(xué)人員全部為重點(diǎn)大學(xué)博士，從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員全部為具有碩士及以上學(xué)位的教師。其中不乏有從事多年基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的教師。在他們的帶領(lǐng)下，中青年教師組成教學(xué)和科研小組，展開教研和科研活動(dòng)。課前備課需要實(shí)驗(yàn)室人員和專業(yè)教師共同完成，將理論課和實(shí)驗(yàn)課有機(jī)地結(jié)合起來，才能更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)作用。同時(shí)要求專業(yè)教師參加實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，該校先后派出生物技術(shù)專業(yè)教師和實(shí)驗(yàn)教師到吉林大學(xué)、第四軍醫(yī)大學(xué)和武漢大學(xué)人民醫(yī)院（湖北省人民醫(yī)院）的生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行專項(xiàng)技能學(xué)習(xí)，帶回了先進(jìn)的科研技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提供了開闊的思路和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

3 實(shí)驗(yàn)室安全管理建設(shè)

生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在使用過程中，使用者會(huì)接觸病原微生物和各種有毒有害化學(xué)試劑。尤其是學(xué)生的防護(hù)意識(shí)薄弱，易在實(shí)驗(yàn)中造成人員傷害。因此在生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建立過程中，實(shí)驗(yàn)室安全管理是重中之重。

3.1 建立規(guī)章制度

應(yīng)建立健全的實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度。根據(jù)《生物安全通用要求》《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全條例》《臨床實(shí)驗(yàn)室廢物處理原則》等法規(guī)，制訂安全管理規(guī)程，并嚴(yán)格執(zhí)行[4]。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用的危險(xiǎn)品、病原菌進(jìn)行嚴(yán)格管理，要求進(jìn)行使用登記，出入庫登記，并建立有效的監(jiān)督機(jī)。定時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全排查，及時(shí)消除安全隱患，建立實(shí)驗(yàn)室突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案。

為保證實(shí)驗(yàn)室順利運(yùn)轉(zhuǎn)，需制訂一系列的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)科研管理制度，主要包括:①實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)和科研使用情況的評(píng)估制度；②實(shí)驗(yàn)室工作人員的任用和責(zé)任管理制度；③實(shí)驗(yàn)室物資管理制度；④實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)使用制度；⑤實(shí)驗(yàn)室日常工作制度；⑥實(shí)驗(yàn)室科研工作制度；⑦實(shí)驗(yàn)室樣品和菌種保藏制度；⑧實(shí)驗(yàn)室毒麻藥使用制度；⑨實(shí)驗(yàn)室普通儀器使用管理制度；⑩實(shí)驗(yàn)室大型儀器使用管理制度； 1 1實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理制度； 1 2實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員培訓(xùn)制度。管理制度制定越明確、責(zé)任落實(shí)越細(xì)致，出現(xiàn)問題時(shí)才能高效率地解決[5]。

3.2 安全培訓(xùn)和教育

對(duì)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)。對(duì)教師進(jìn)行生物安全知識(shí)培訓(xùn)后，由教師講授給學(xué)生，不斷地提高實(shí)驗(yàn)操作人員的安全意識(shí)，加強(qiáng)其對(duì)不當(dāng)操作引發(fā)危害的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)室教師和其他工作人員需接受生物安全操作和實(shí)驗(yàn)室突發(fā)事故處理培訓(xùn)。同時(shí)要求實(shí)驗(yàn)教師具有良好的心理素質(zhì)和較強(qiáng)的責(zé)任心，才能保證自身和學(xué)生的操作安全，杜絕生物安全事故發(fā)生。

對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育。①開展例行的安全教育。要求每門課程的首次實(shí)驗(yàn)課，由任課教師講授本門實(shí)驗(yàn)課中應(yīng)注意的事項(xiàng)。并要求教師詳細(xì)講解應(yīng)對(duì)緊急情況的措施，確保學(xué)生具有高度的安全意識(shí)。②開展實(shí)驗(yàn)室生物安全知識(shí)競(jìng)賽。由生物技術(shù)教研室教師組織實(shí)驗(yàn)室生物安全知識(shí)競(jìng)賽，可以采取現(xiàn)場(chǎng)搶答、情景模擬等形式，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物安全知識(shí)的興趣，并使學(xué)生更加深刻地意識(shí)到生物安全的重要性。

3.3 廢棄物安全管理

建立實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理細(xì)則，嚴(yán)禁廢棄物無處理丟棄。實(shí)驗(yàn)室廢棄物是指實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體和廢液廢渣等[6]。生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室廢棄物可劃分為化學(xué)廢棄物和生物廢棄物。化學(xué)廢棄物具有易燃性和（或）腐蝕性及毒性特征[7]。對(duì)于化學(xué)廢棄物，強(qiáng)酸強(qiáng)堿廢棄物不應(yīng)直接棄掉，需稀釋后再處理，或存放于容器內(nèi)，容器體積小于5 L。混合易發(fā)生爆炸試劑需分開存放，如氯仿和丙酮。氰化物廢棄物必須存放在含有堿性溶液的容器內(nèi)。強(qiáng)致癌廢棄物如溴化乙錠，用含14 g/L NaNO2和0.31%H3PO2的溶液浸泡2 h后焚燒或填埋處理，才可以進(jìn)行焚燒或高壓滅菌后深埋處理[8]。生物廢棄物主要包括生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用或產(chǎn)生的細(xì)胞、組織、樣本等。生物廢棄物的處理重點(diǎn)側(cè)重于可感染人或動(dòng)植物的組織和細(xì)胞，以及實(shí)驗(yàn)過程中被污染的培養(yǎng)品、移液管、試管、培養(yǎng)液等。具有傳染性的生物廢棄物應(yīng)放入高溫滅菌袋內(nèi)，經(jīng)高溫滅菌后焚燒或深埋[9]。

3.4 其他

①建設(shè)配套設(shè)施，根據(jù)國家消防管理規(guī)定，在實(shí)驗(yàn)室醒目位置應(yīng)設(shè)置完善的消防設(shè)施，包括報(bào)警系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、疏散系統(tǒng)、隔離系統(tǒng)、和閉路攝像監(jiān)控等。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備急救藥箱，內(nèi)裝各種急救藥物和繃帶。另外，在必要處貼設(shè)警示文字，如：注意水電、注意通風(fēng)等。洗手池處可粘貼正確洗手方法。實(shí)驗(yàn)室墻面可布置安全標(biāo)語等。時(shí)刻提醒操作者注意實(shí)驗(yàn)安全。

②定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行消毒，主要針對(duì)微生物培養(yǎng)室、細(xì)胞培養(yǎng)室、發(fā)酵室以及各種接觸到有毒化學(xué)品的儀器。對(duì)地面和墻面噴灑消毒液，并用紫外燈照射消毒。

4 實(shí)驗(yàn)室使用管理建設(shè)

4.1 實(shí)驗(yàn)室功能分區(qū)

生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)所有生物技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程和發(fā)酵工程等。由于各個(gè)課程之間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，因此單獨(dú)設(shè)置各科實(shí)驗(yàn)室如基因工程實(shí)驗(yàn)室，會(huì)造成資源的浪費(fèi)。生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室綜合建立，教學(xué)時(shí)選擇性使用方式更為合理。在實(shí)驗(yàn)室具體使用中，根據(jù)學(xué)科的自身特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行功能分區(qū)化管理[10]。例如，微生物培養(yǎng)室要求細(xì)菌和真菌培養(yǎng)室分開，防止交叉污染；又如，在有毒試劑的配置和使用上，應(yīng)設(shè)置強(qiáng)毒間，防止其擴(kuò)大污染范圍。

同時(shí)，針對(duì)本科生教學(xué)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室功能進(jìn)行分類。生物技術(shù)專業(yè)的《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》及《基因工程實(shí)驗(yàn)》都涉及到細(xì)胞培養(yǎng)，我們建立了細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室用于以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研。細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室區(qū)集中了CO2培養(yǎng)箱、倒置顯微鏡等。《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》《發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)》《蛋白質(zhì)工程實(shí)驗(yàn)》和《生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》都涉及到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，因此我們建立了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，包括DNA實(shí)驗(yàn)區(qū)和RNA實(shí)驗(yàn)區(qū)。《發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)》和《蛋白質(zhì)工程實(shí)驗(yàn)》都涉及產(chǎn)物分離實(shí)驗(yàn)，因此我們建立了分離實(shí)驗(yàn)室，配備通風(fēng)櫥、硅膠柱和凝膠柱等，用于產(chǎn)物的分離和鑒定。同時(shí)還設(shè)置發(fā)酵室用于發(fā)酵罐的使用。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行功能分區(qū)建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)轉(zhuǎn)流暢，減少了交叉干擾。生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室需要立體化和多層次化分區(qū)，才能使提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性和高效性[11]。

4.2 儀器使用管理

所有儀器配備使用記錄本和基本操作流程。使用人員應(yīng)隨時(shí)登記，首次使用前閱讀操作步驟和注意事項(xiàng)。大型儀器和貴重儀器應(yīng)一個(gè)或幾個(gè)共同設(shè)置專用房間，進(jìn)出使用需詳細(xì)筆錄，并交專人管理和維護(hù)。生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室購進(jìn)的部分貴重儀器，操作程序都較為復(fù)雜，因此在儀器的引進(jìn)之初，要求全體教師和實(shí)驗(yàn)人員參與儀器的使用和基本維修培訓(xùn)。有些儀器更要求管理者和使用者具有一定的專業(yè)知識(shí)背景和科研能力，才能更好地發(fā)揮儀器的使用性能，提高其使用效率[12]。

5 我校生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展計(jì)劃

5.1 實(shí)驗(yàn)室的硬件條件尚不足

生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室自建成以來，場(chǎng)地逐漸擴(kuò)大，先后購進(jìn)各種用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研的儀器。然而隨著近年來教學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，基本教學(xué)儀器仍需補(bǔ)充，如：臺(tái)式高速離心機(jī)、冰箱、恒溫水浴箱、細(xì)胞培養(yǎng)箱、電熱干燥箱、PCR儀等。儀器的套數(shù)不足，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)分組時(shí)小組人數(shù)過多，影響教學(xué)效果。大型儀器的配置面臨兩個(gè)問題：首先是儀器安放場(chǎng)地。學(xué)校教學(xué)樓面積有限，雖然積極申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地，短期內(nèi)解決仍有困難，致使大型儀器因?yàn)闊o處安放而無法購進(jìn)；設(shè)備和耗材經(jīng)費(fèi)不充足，致使實(shí)驗(yàn)室不能滿足所有的科研項(xiàng)目，阻礙了科研水平的提高。

5.2 實(shí)驗(yàn)室的人才隊(duì)伍需建設(shè)

我校生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室成立時(shí)間短，人才隊(duì)伍的建設(shè)不夠完善。主要問題包括：實(shí)驗(yàn)教輔人員不足、管理人員經(jīng)驗(yàn)欠缺、管理制度不夠健全等。作為醫(yī)學(xué)院校，我們應(yīng)緊密結(jié)合自身的學(xué)校背景，發(fā)展專業(yè)特色，根據(jù)專業(yè)需求建立生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室。積極引進(jìn)教輔人才，尤其以具有醫(yī)學(xué)背景的研究生為先；人才建設(shè)上應(yīng)呈立體化和層次化，如，基層教輔人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，教研室主任負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的主要管理工作，學(xué)科帶頭人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的科研工作。學(xué)科與學(xué)科之間任課教師應(yīng)及時(shí)交流實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)與科研工作應(yīng)緊密聯(lián)系。上層管理人員應(yīng)多汲取最新的、最先進(jìn)的管理模式和思想，立足于醫(yī)學(xué)院校，建立和完善的實(shí)驗(yàn)室管理制度。

6 結(jié)語

我校生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室自建設(shè)以來，順利地完成生物技術(shù)各科實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。師生普遍反映對(duì)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)效果滿意。實(shí)驗(yàn)室的建立使學(xué)生在有限的空間和時(shí)間內(nèi)，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行了初步實(shí)踐，培養(yǎng)了其實(shí)驗(yàn)技能和科研能力。同時(shí)也滿足了廣大教師的科研需求，提供較好的科研平臺(tái)。2015年我校生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室被評(píng)為省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，這是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以來取得的重大成就。目前生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室正積極向醫(yī)學(xué)方向靠攏，在未來將培養(yǎng)出更多的具有醫(yī)學(xué)背景的生物技術(shù)專業(yè)技能型人才。

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