世界大学实验室
世界一流实验室管理经验对“双一流”大学启示
陆紫生
(上海交通大学 机械与动力工程学院 制冷与低温工程研究所, 上海 200240)
摘 要: 近些年,我国高校科研实验室的建设水平显著提高,但其管理体系和管理制度还需进一步完善。该文分析了世界一流科研实验室的管理体系、制度建设以及制度执行的成功经验,为我国高校“双一流”建设提供参考。
关键词: 高校科研实验室; 组织结构; 规章制度; 高效执行
近年来,我国高校的科研实验室建设取得了长足发展,获得了一系列国际领先的科研成果,但是在管理方面还存在一些问题,带来了越来越明显的负面影响。首先,由于我国高校科研实验室的科研活动增多,学科领域扩大,参与人员大量流动,科研实验室的安全事故时有发生[1-3];其次,国内高校对科研实验室的管理缺少完善的组织机构,管理中的各角色的责权设置不合理,实验室管理效率较低[4-5];再次,科研实验室的管理制度不够系统并缺乏持续调整改进机制,常常遇到无章可循的困境[6-9],此外,制度执行往往流于形式,很难执行到位,因为相关制度没有进行流程化、信息化、闭环化执行。世界一流大学对于科研实验室已建立了成熟的管理组织机构、拥有一批专职的专业人员、建立了完善的管理制度[10-12]。另外,实验室管理制度做到执行力强、响应快、专业严密、没有死角。本文分析了美洲、欧洲、亚洲等若干所一流大学实验室的管理组织机构设置、管理制度设置、管理各角色的责权对等设置等内容,为我国高校“双一流”建设中的实验室改革提供参考意见。
1 海外及香港高校科研实验室管理的组织结构及各角色责权对等设置
1.1 实验室管理的组织结构
海外及香港高校的科研实验室管理组织结构设置,一般采取直接垂直的、自上而下的有效管理。管理级别一般包括校长或执行副校长、实验室咨询委员会、实验室技术委员会、EHS(Environment, Health & Safety)总办公室、学院领导或主管实验领导、学院专职安全员、PI(principle investigator)、实验室聘用的研究生等。麻省理工学院(MIT)、牛津大学,以及香港科技大学的实验室管理组织结构的组成如图1—3所示。
图1 美国MIT实验室管理体系
图2 英国牛津大学实验室管理体系
图3 香港科技大学实验室管理体系
从图中可以看出：
已有研究多采用GA解决货位分配问题。然而GA需要的种群规模大，且在迭代次数较高时才表现出明显的收敛性，又易陷入局部极小，其优化结果未必能满足企业的需求。
(1) 各大学基本都是采取纵横交错网格化管理结构,做到了“横向到边,纵向到底”,即管理体系包含了学校的自上而下的所有人员和所有场地。
(2) 各个学校会根据自己的行政习惯,将实验室组织结构进行简化和合并,最终组织结构为3～6级别。总的来说其核心部门的功能是大同小异的。例如美国麻省理工学院设立环境、健康和安全实验室管理系统;英国牛津大学设立健康与安全管理委员会、咨询委员会及职能办公室,大学的管理体系更突出和细化了系统中技术人员、资金以及权限的配置;香港科技大学设有环境与健康安全办公室,以及相关管理委员会。
(3) 管理体系还注重加强组织中各部门的联系。一般情况下,EHS咨询会主席兼任EHS管理委员会主席,EHS总部的主任兼任咨询委员会秘书,EHS总部的一些指定人员担任各EHS技术委员会秘书。这就使得咨询委员会、管理委员会、技术委员会和部门可以持续有效地进行交流。
1.2 实验室管理角色的责权体系
为了保证实验室的安全、环境和健康各项制度的有效落实,每个管理角色的职责得到明确界定,例如：
(1) 校长或执行副校长负责整个学校的安全环境和健康事务;
(2) EHS咨询委员会负责顶层设计;
(3)Solution of optimal fault joint locked angle of fault joint
(3) EHS技术委员会负责制定具体政策,以及为各部门和EHS主任提供建议;
(4) EHS总部负责EHS领导层架构;
(8) 实验室PI和其指定的安全负责人的职责包括制定本实验室的实验室安全规范和化学卫生管理计划,得到 EHS办公室的认可和备案,在本实验室强制执行;负责安全教育、检查、监督;为学生提供技术指导;管理好实验室内的所有人员、设备、仪器、药品、物品以及场地等。
(6) 院系领导对院系的实验室环保和安全负责,并负责组建院系安全机构和专职人员(department safety representative, DSR);
(7) 院系安全机构和专职人员主要负责熟悉并被授权执行本院系的制度,制定本院系制定,并做好教育、检查、监督实验室PI和其指定的安全负责人(immediate supervisor)对制度的落实情况;
(5) EHS办公室负责进行对各实验室的安全评估、执行、总结并升级改善实验室安全规范(laboratory security)和化学卫生管理计划(chemical hygiene plan),并提供其他各种专业服务;
为了更好地履行职责、落实各项制度,各级管理角色还必须有对等的权力设置。责权对等关系如图4所示。
图4 管理体系中各角色职责和权力对等设置
从图中可以看出：
(9) 易燃易爆化学品、剧毒化学品等标签及存放指南;
(2) 职责与权力的科学对等设置。各级管理人员在履行职责的时候,可以全权管控职责范围内的场地、人员、经费,以及设备仪器等。
艺术高校的管理人员要提升对安全管理工作的认识，引导教师参与到学生安全监管过程中，定期开展相关内容的教育培训活动，构建长久而稳定的管理机制，依照法律文件和管理制度落实工作内容，还要加入心理教育的课程，设立心理咨询室。安保人员是维护校园稳定的主要组成部分，学校要加大安保人员培训的投入力度，创建专业化的安保队伍，在校园内定期巡逻，尤其要加强夜间的防控，要具备突发事故处理的素质，对于校园门口和周边环境要加强管理力度，还要与当地的公安部门配合，避免校园内部出现任何违法活动［4］。除此之外，宿舍是学生安全事故的高发地点，舍务老师要有安全管理意识，运用柔性手段来代替强制性管理，使学生自觉遵守、自我监督。
(3) 突出PI的不可替代职责。从美国国家科学基金会对PI的定义来看,PI为“由受让人指定的,并由美国国家科学基金会同意的负责科学或技术方向的项目研究的个体”。所以,PI所对应职责主要有以下几个方面：首先,对本实验室内的实验设计,实验过程和结果负责,必须对课题的各种潜在危险有深刻认识;其次,对实验室进行管理,对各成员履行实验室规章制度的情况进行监督;此外,还负责与院系和学校建立有效的沟通。
2 世界一流大学实验室的制度建设及落实
除了有科学合理的实验室管理组织结构以及责权清晰的角色设置外,世界一流大学还有一套成熟、有效、不断完善的制度体系,从而保障实验室管理系统的科学运转。
2.1 实验室管理制度
大学实验室管理制度一般来源于国家的相关制度,而各系所以及实验室的管理制度往往遵循和来源于本大学的管理制度。例如：美国实验室管理制度根源于美国联邦法,美国校园安全健康及环境管理协会负责制定一套环境、安全和健康管理体系,高校按照此体系建设自己的安全管理系统；英国大学的实验室管理制度也必须符合英国1974制定的健康与安全防护基本法(The Health and Safety at Work etc Act 1974)，牛津大学依据这些法律制定了大学卫生与安全政策总则(University General Statement of Health and Safety Policy)，其各院系再制定具有自身特色的卫生与安全政策书(Departmental Statement ofHealth& Safety Policy),并且这些安全政策书内容必须进行及时更新和改进。
各学校的实验室管理制度非常详细,主要包括：
(1) 实验室设计类：实验室布局布局、实验室家具和台架的选择要求;
2.2.3 14例重度狭窄 局部管径小于等于1.5cm，管腔内充填不均质回声或者均质回声血栓、斑块，彩色血流显示：血流速度增快异常，远端可见红蓝交替血流信号，五彩相间紊乱血流信号等。
(2) 消防类：消防设备检查维护规定、火警呼叫流程培训、消防培训、消防演习规定、应急灯检修维护规定、火灾安全评估制度;
(3) 设备类：安全标识、设备防护、设备标准操作流程、无人值守操作规程;
(4) 水、电、气等管路使用规范;
(5) 化学品：购买流程规定、储存方法及存储条件要求、使用方法和使用条件(如通风橱要求、低温液氮使用、易燃易爆物品使用,必须有危化物控制规定(control of substances hazardous to health)及易制毒物品管理、气瓶管理、MSDS (material safety data sheet)要求、废弃物处理等制度;
(6) 机械加工类：木工加工、钻床使用等制度;
(1) 安全规章制度培训;
(8) 生物安全类：如军团杆菌、剧毒物、转基因材料、病原体、废物物等方面的管理制度;
(9) 特种设备类：如起重设备、压力容器、建筑设计等方面的制度;
(10) 应急类：如眼部受伤、酸碱灼伤、烫伤、冻伤、触电、火灾等意外事故的急救知识、处置方法、汇报流程等制度;
(3) 压力容器、放射、镭射、X射线等特种设备安全培训;
(11) 杂类：如滑倒、防坠落、噪音、野外实验等管理制度;
(12) 安全培训类：实验室安全手册(laboratory safety manual)的制定,安全组织结构介绍,相关职责介绍、安全培训内容、要求,以及课程安排等制度;
(13) 资金类：学校、学院以及PI对实验室安全、环境及健康方面资金投入的制度,以确保相关工作的实施,这其中最典型的制度有以下几种：实验室安全培训制度、实验室化学品管理制度、实验室检查制度、实验安全评估与审批制度等。
2.2 安全培训制度
为了防患于未然,世界一流大学都极其重视安全培训工作,已形成了完善的培训制度(例如详细规定培训人员、培训部门、培训课程、课程安排和考核方式等),培训内容极其丰富且详细,并且采取多种多样的培训方式,对新进员工、学生、访问学者等都进行严格培训。有些大学还设有安全教育必修课。新进人员安全考试合格后,需签署安全承诺书之后方可进入实验室进行工作。
培训的流程一般是,新进人员首先由学校进行培训,再由各院系进行培训,最后需经各实验室的培训。每个级别的培训内容各有侧重。
2.2.1 校级培训内容
(7) 放射物类：放射防护、放射物管理等方面制度;
宝宝病愈后，父母心疼宝宝是自然的仁爱之心，但是在这之后父母要主动调整自己，和宝宝一道走出疾病笼罩的阴影。当然，父母对宝宝生活上的照顾也还要细心一些，更重要的是渐渐消除宝宝在生病期间的脆弱情绪，让“心情宝宝”恢复“阳光男孩”和“阳光女孩”的本来面目，把疾病转化为宝宝形成积极性格因素的契机！
(2) 一般安全培训;
(3) 气瓶以及通风橱等常规设备使用方法;
(4) 常见化学品使用安全培训;
(5) 废弃物处理与包装培训等。
2.2.2 院系级培训内容
(1) MSDS使用和安全信息要求培训,例如学生需要将自己药品的MSDS和危害控制表格,交给PI和安全管理人员审核;
(2) 个人防护 (personal protective equipment)培训;
3.3 绝经增加女性脑卒中患者自我感受负担水平 绝经是女性衰老进程中必然发生的事件，此过程将伴随着雌激素水平的显著降低[15]。雌激素水平的降低将引发一系列的生理和心理的反应，即更年期综合征。此期的女性将出现盗汗、烦躁，偶发头痛等不适症状[16]。研究显示，更年期女性住院期间，抑郁焦虑情绪检出率较高，应作为高危人群重点关注[17]。本研究结果与其相一致，由表3可见，绝经增加女性脑卒中患者自我感受负担水平。因此，护理人员在对护理此人群的过程中，应尝试理解其烦躁、焦虑的情绪，并给予其及时的关注与呵护，以减轻患者的自我感受负担带来的不良体验，提高其生活质量。
(4) 消防培训;
这种从人制造和使用工具或人的文明程度角度的划分思路，突出了掌握劳动工具在人类文明进步中的标志性作用，其内在理据，依然是历史唯物主义关于生产力决定生产关系、经济基础决定上层建筑的原理。这种划分的特殊贡献，是填补了之前因材料不足未能把史前社会纳入整部人类史的缺憾，增强了历史唯物主义原理的科学性和诠释力。但这种分法的关注点主要是文明史前的原始社会，所以又比较细致地把它分为蒙昧时代和野蛮时代，而对进入文明时代的阶级社会则只介绍其产生的必然性、意义及局限性，更没有专门介绍共产主义社会。显然，如果以整部人类史为对象，这种抽象涵盖面不够，不是最合理最适度的抽象。
(5) 应急、急救、野外安全培训等。
2.2.3 各实验室培训内容
要实现基础地理信息数据与地理国情要素数据的有机整合，其核心问题就是生产数据库的数据规定编制。即结合基础地理信息数据和地理国情要素数据的特征，制定兼容二者的要素代码规则、要素内容和指标，同时也要满足各类成果数据自动抽取的要求。
(1) 本实验室的设备的标准操作流程;
(2) 药品购买、使用前后的要求,以及分类存放流程及存放要求;
(3) 废弃物处理要求和流程;
(4) 各房间消防设施和逃生通道;
(5) 本实验室各种突发情况和应急急救流程和方法;
(6) 本实验室主要危险源和危险操作;
客户端流量监控功能基于VPNService实现。在VPNService框架中，开发者可以获取和控制所有网络层流量。此外，网络层中包含的传输层端口信息用来区分出不同应用的流量。
(6) 本实验室的着装要求及个人防护要求;
(7) 危害控制流程培训(risik management),培训内容包括学生对实验的危害自评、降低危害方案、危害评估和分级控制、防护手段等。
2.3 关于化学品制度
世界一流大学EHS部门会发布一份比较全面的化学品的化学卫生指南,每个院系以及实验室会根据该指南再结合自身的特点增加一些协议和程序。每个实验室的的化学卫生指南需要在学校EHS部门备案,并每年接受检查被执行情况,及时更新情况。化学品的制度一般包括以下一些内容：
(1) 关于化学品购买和领用流程的制度;
各实验室的培训往往由Lab manager (一般是PI指定的研究生)负责,培训内容包括：
(2) 关于MSDS、安全健康信息、接触、倾倒、运输、处理等制度;
20世纪90年代，还没有公认的“智能制造”定义，日本通产省元岛直树提出了智能制造愿景：全球产业链互联，企业经营各环节，如订单接收、产品设计、研发生产、物流配送、经营管理等都实现智能化，并通过协作生产，实现全球制造业的网络集成。[5]囿于生产力条件，当时产学研对智能制造的研究聚焦于：第一，研发对象限于机械制造企业；第二，研发目标是实现企业生产全流程的智能化，注重研究在生产领域通过机器智能化代替部分人类脑力劳动，强调全球视角下企业的协同制造力；第三，生产技术和信息技术的融合与共享，技术集中在自动化并向智能化演进。
(3) 关于化学品标准操作流程制度;
(4) 关于测定危害成分和实施控制的标准的制度;
1.4 影像学检查及治疗 PET-CT：右侧腋下术后改变；两肺慢性炎症，双侧胸腔少量积液伴两下肺膨胀不全；甲状腺密度欠均匀，提示右侧腮腺混合瘤可能；血吸虫肝硬化，肝脏多发囊肿，胆囊结石，前列腺增生。治疗：患者入院后首先拟诊“免疫性血小板减少症”，以甲强龙80 mg/d静脉滴注治疗1周后效果不满意，PLT上升不明显(24×109/L)；确诊IgD型MM后，用含硼替佐米的方案进行化疗，2017年12月16日PLT上升至59×109/L，12月19日升为117×109/L。
(5) 关于泄露处理制度;
(6) 关于人员培训要求;
(7) 关于预先审批的危化品清单以及实验预先审批流程;
(8) 处理废液、废弃化学品、针头以及玻璃制品等制度;
在小学数学合作学习教学中存在的种种弊病，我们不得不面对，不得不让人深入思考。为了提高小组合作学习的有效性，促进合作学习在教学中的运用，探索优化合作学习的教学策略，笔者经过多年的实践研究发现，可以从以下几方面进行优化，从而真正体现合作学习的优越性，给学生合作的机会，笔者试提出以下策略，以供参考。
(1) 管理体系必须拥有一批有专业知识、有资质的专职管理人员,从而从技术上保证实验室规则制度的科学制定和有效执行,他们都有相关的教育背景并经过专业的培训,考取了国际认可的危害控制专业资格证书。
(10) 实验的设计、审批以及日常管理的制度;
(11) 关于个人防护、消防以及应急、急救的制度;
(12) 化学品定期清点制度;
2012年，按照加快实施最严格水资源管理制度试点相关要求，上海市水务局组织编制了 《上海市水资源管理系统实施方案》，启动了新一轮水资源管理系统建设，一是在已有水资源监测的基础上进一步优化完善信息采集，形成与实行最严格水资源管理制度相适应的水资源监控能力；二是建立市区两级水资源管理应用系统，进一步增强支撑水资源定量管理和对“三条红线”执行情况进行考核的能力。
(13) 化学品共享制度等。
2.4 关于安全检查制度
世界一流大学普遍重视高质量的安全检查。安全检查一般分为几个级别：
(1) PI或兼职研究生每周对实验室进行一级检查,检查结果作为工作文档,建议将检查结果悬挂在实验室门外;
(2) 院系的安全检查为二级检查,检查结果必须上报学校的EHS办公室,同时抄送院系安全管理委员会;
(3) 学校EHS办公室对各院系及实验室进行定期和不定期安全检查和安全评估。
学校的安全检查一般并不频繁,但检查比较全面、细致,有标准流程和规范,安全检查人员一般由各领域的专家组成,检查内容包括制度是否每年更新、各种责任书和培训记录签字、隐患整改情况、安全会议记录以及是否抄送EHS办公室、应急急救检查、设备安全使用和标准操作流程检查、工作环境和责任人检查、危化物控制方案及评估审批检查、消防及防护检查等。学校EHS办公室会同各院系负责人总结检查结果,商讨整改方案。对重大安全隐患的实验室,有权下令终止实验室研究工作。
2.5 实验安全评估和审批制度
学生进行实验前需经过申请和审核的过程。例如牛津大学规定所有实验都需有书面流程和安全审查。PI为其实验安全负责,并和实验室管理人员一起审核实验的隐患、危化品品质和MSDS信息、危险控制方案、是否需要专业培训、安全设施及防护用品、应急方案等。曼切斯特大学也要求所有进行实验的师生,必须填写实验风险评估报告,并经PI和实验室管理人员审核同意后方可进行实验。评估报告主要包括申请人、实验名称、仪器设备、工作状态、实验时间、风险分析以及应急急救方案、实验后清理流程、废弃物处理等。
2.6 制度流程化,执行信息化和闭环化
为了保障各项安全规章制度被有效执行,世界一流大学往往将制度流程化、执行信息化和闭环化(plan, do, check & act, PDCA)。以安全培训为例,新进人员有一份培训流程图,明确知道在哪些部门进行培训、需要进行哪些培训、有哪些安全考试和签字环节等。实验室管理人员会对实验室进行定期和不定期检查,发现未培训或违规人员,视情节轻重会要求他们进行再培训。安全培训制度的执行流程见图5。
图5 安全培训制度的流程化,执行信息化和闭环化
3 结语
通过分析世界一流大学科研实验室管理的成功经验,为我国“双一流”大学实验室建设提供以下考建议：
(1)提高师生安全意识,促进大学安全文化建设。学校高层领导应该将安全文化作为大学的核心价值之一,将安全素养作为学生综合素养的不可或缺的重要组成部分,这样才可以为社会输送更多高素质人才,提高全民安全素养。
(2) 注重安全管理系统的组织结构的科学合理构建。完善大学安全环境和健康管理体系的组织结构并应配置一定量的专业技术人员,支持他们不断提高技术水平以及获取国内外相关资质认证。
(3) 管理系统中的各角色责权对等设计。对管理系统的各角色需进行科学设置,并有清晰的责权清单,尤其突出PI在学生实验中不可替代的作用。管理系统中的各角色在其职责范围内,须有对人、财、物、场地等支配权力。
(4) 提高制度执行效率。建立完善的安全环境和健康管理制度,并将制度进行流程化、执行信息化和闭环化,以保证制度的有效执行。
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Enlightenment of world-class laboratory management experience to “Double first-class” universities
LU Zisheng
(Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering, College of Mechanical and Power Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)
Abstract : In recent years, the construction level of scientific research laboratories in colleges and universities in China has been significantly improved, but its management system and mechanism still need to be further improved. This paper analyses the successful experience of management system, system construction and system implementation of first-class scientific research laboratories abroad and overseas and provides reference for the “Double first-class” constrcution in Chinese universities.
Key words : university research laboratory; organizational structure; rules and regulations; efficient implementation
DOI :10.16791/j.cnki.sjg.2019.06.063
中图分类号: G51;X921
文献标识码: B
文章编号: 1002-4956(2019)06-0267-07
收稿日期： 2018-12-12
基金项目： 教育部高等学校能源动力类专业教育教学改革项目(NDJZW2016Y-41);上海市科委项目(17142201800);上海交通大学实验室创新研究课题(17SG-01)
作者简介： 陆紫生(1979—),男,江苏淮安,博士,高级工程师,研究方向为储能、太阳能利用以及实验管理研究.
E -mail ：zslu@sjtu.edu.cn
标签：高校科研实验室论文; 组织结构论文; 规章制度论文; 高效执行论文; 上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所论文;