席敏，段永璇，張睿

山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)，山東 濟(jì)南 250062

新冠肺炎疫情的發(fā)生對國際公共衛(wèi)生造成了嚴(yán)重危機(jī)，生物安全又一次引發(fā)關(guān)注。我國作為當(dāng)今世界快速發(fā)展的新興經(jīng)濟(jì)體和生物多樣性大國，面臨的生物安全形勢尤為嚴(yán)峻。實驗室安全作為生物安全的重要組成部分，是指避免實驗室危險生物因子造成實驗室工作人員暴露，向?qū)嶒炇彝鈹U(kuò)散并導(dǎo)致危害的綜合措施[1]?？茖W(xué)高效的實驗室安全管理對規(guī)范生物技術(shù)活動、保障公眾健康乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定都有十分重要的意義。因此，建立生物安全實驗室備案管理平臺，對病原微生物實驗室備案工作進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化集成，實現(xiàn)病原微生物實驗室備案活動的數(shù)字化和流程化管理，是落實科學(xué)高效的實驗室安全管理的必要手段。

1 建設(shè)背景及意義

早在1983年，世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)就指出生物安全問題在國際事務(wù)中的重要性，并制定了“實驗室生物安全手冊”(第一版)，根據(jù)感染性微生物的致病能力和傳染的危險程度等將其劃分為4類，根據(jù)實驗室設(shè)備和技術(shù)條件等將實驗室生物安全防護(hù)等級(biosafety level，BSL)劃分為4級，即BSL 1～4，其相應(yīng)的操作程序也劃分為4級，并規(guī)定了相應(yīng)級別可操作的微生物的實驗室及程序。在該手冊中，WHO鼓勵各國針對本國的微生物實驗室制定相應(yīng)的生物安全條例，并愿為此提供指導(dǎo)。該手冊目前已制定第4版[2]。

我國在實驗室生物安全管理領(lǐng)域起步相對較晚，制定了一些條例和法規(guī)。中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WS233-2002)《微生物和生物醫(yī)學(xué)實驗室生物安全通用準(zhǔn)則》[3]于 2003 年 8月 1 日起正式實施，該準(zhǔn)則為確保我國生物安全實驗室的安全起到了一定的指導(dǎo)和規(guī)范作用，尤其在抗擊新冠肺炎疫情的過程中發(fā)揮了重要的作用。SARS爆發(fā)后，國家層面進(jìn)一步認(rèn)識到生物安全管理的重要性，2003年10月正式實施《實驗室生物安全通用要求》[4]，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布具有里程碑意義，標(biāo)志著我國實驗室生物安全管理和實驗室生物安全認(rèn)可工作步入科學(xué)、規(guī)范和發(fā)展的新階段。隨后，國內(nèi)陸續(xù)出臺《病原微生物實驗室生物安全管理條例》[5]《可感染人類的高致病性病原微生物菌(毒)種或樣本運輸管理規(guī)定》[6]及《人間傳染的高致病性病原微生物實驗室和實驗活動生物安全審批管理辦法》[7]等規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，以加強(qiáng)實驗室生物安全管理，要求所有涉及病原微生物檢驗、教學(xué)、科研的機(jī)構(gòu)都要加強(qiáng)實驗室生物安全管理。2021年4月15日，《中華人民共和國生物安全法》開始施行，標(biāo)志著我國生物安全進(jìn)入依法治理的新階段。近年來，全國各省市積極開展病原微生物實驗室及實驗活動備案工作，但需要審查的資料繁多，內(nèi)容項復(fù)雜，為此各地市將各實驗室申報的紙質(zhì)材料匯總后，采用遞送或郵寄的方式，提交至省級主管部門進(jìn)行審核，整個過程耗費人力、物力，效率低下。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，全國多個省市和地區(qū)根據(jù)各自的工作特點和實際情況，建立了用于生物安全實驗室備案管理的平臺及系統(tǒng)[8-11]，極大地提高了實驗室備案效率。山東省針對《病原微生物實驗室生物安全管理條例》[5]的實際要求，積極規(guī)范微生物實驗室安全管理，委托山東省醫(yī)藥衛(wèi)生科技信息研究所自主研發(fā)山東省病原微生物實驗室及實驗活動備案管理平臺，較早地實現(xiàn)了備案管理工作流程及業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化整合，有效提高了備案時效和生物安全實驗室信息化管理水平。

2 平臺功能及應(yīng)用效果

本系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍覆蓋山東省各地市衛(wèi)生健康委員會、疾病預(yù)防控制中心及具備微生物實驗室的各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)等，用戶群分為醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)微生物實驗室、地市衛(wèi)生行政主管部門、省級主管部門和平臺管理員。實驗室申請單位通過平臺填報單位和實驗室信息、在線填報實驗室及實驗室活動備案申請，各級衛(wèi)生行政部門對實驗室申報單位提交的備案信息進(jìn)行審核，省衛(wèi)生健康委員會負(fù)責(zé)完成最終審核，并查詢統(tǒng)計全省實驗室備案信息。主要功能涵蓋了微生物實驗室備案申報、屬地化審批、分級管理等業(yè)務(wù)流程，并具有信息自動檢測、審核意見及進(jìn)度反饋、多文件上傳、自動歸檔、多條件綜合查詢、格式審查、批量處理以及信息統(tǒng)計等功能。

2.1 備案及審批流程

實驗室所在的醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)注冊并登錄平臺后，須填寫完整的實驗室信息和實驗活動信息，提交備案申請。地市衛(wèi)生行政主管部門對已提交的備案信息進(jìn)行審核，未通過審核的備案申請將被退回。對不符合規(guī)定的申請材料，衛(wèi)生行政主管部門須及時通知申請單位，要求在10個工作日內(nèi)補(bǔ)正，逾期未補(bǔ)正或者經(jīng)補(bǔ)正仍不符合規(guī)定的，不予備案。實驗室的基本信息、負(fù)責(zé)人、實驗活動等與生物安全相關(guān)的重大事項發(fā)生變更(含新增)時，應(yīng)于變更之日起30個工作日內(nèi)向原備案衛(wèi)生行政部門提交備案變更說明書。審核通過的實驗室，審核單位將組織專家對其進(jìn)行現(xiàn)場查驗，簽核通過后發(fā)放備案編號。對于不符合備案要求的實驗室，不予備案，具體備案流程如圖1所示。山東省病原微生物實驗室及實驗活動備案證明、備案編號有效期為5年。期滿后需要繼續(xù)從事病原微生物實驗活動的應(yīng)當(dāng)在有效期滿前3個月，按照本規(guī)定重新申請備案。

圖1 病原微生物實驗室備案流程

2.2 平臺功能模塊

實驗室用戶作為申請單位，可進(jìn)行單位信息管理、實驗室信息管理、實驗室人員管理、委員會成員管理、實驗室及實驗活動備案以及備案結(jié)果查詢等操作，可查看備案申請的審批狀態(tài)，在審核通過前，可對備案信息進(jìn)行修改或更新。審核單位可通過系統(tǒng)對生物安全實驗室用戶填報的備案信息進(jìn)行審核，在線填寫審核意見并反饋給實驗室申報單位進(jìn)行相關(guān)情況的整改。主管單位可以查看山東省內(nèi)的生物安全實驗室、實驗活動信息以及實驗室所在單位信息，并對以上信息進(jìn)行分類統(tǒng)計；另外，還可以查看到備案實驗室的歷史備案信息。平臺管理員除了具有以上用戶的所有權(quán)限外，還可以進(jìn)行系統(tǒng)管理、用戶管理、文件管理等，各功能模塊如圖2所示。

平臺實現(xiàn)了實驗室基本信息的管理。各注冊單位登錄系統(tǒng)后，可在信息系統(tǒng)實驗室列表頁面維護(hù)各自實驗室的基本信息，點擊實驗室相關(guān)信息可進(jìn)行編輯，新增、刪除和修改實驗室相關(guān)信息內(nèi)容，其中實驗室的基本信息包括實驗室名稱、負(fù)責(zé)人基本信息、所屬單位、所屬衛(wèi)生局等。系統(tǒng)將實驗室信息實時提交給相應(yīng)的上級管理部門，方便省內(nèi)各衛(wèi)生局以及衛(wèi)生廳及時掌握其轄區(qū)范圍微生物實驗室的基本信息，方便查詢、審核、監(jiān)督。

平臺實現(xiàn)了病原微生物種類及實驗活動類別的規(guī)范管理。系統(tǒng)嚴(yán)格按照生物安全防護(hù)等級的相關(guān)規(guī)定，建立病原微生物種類庫，各注冊單位須填寫清楚病原微生物的名稱、危害程度，勾選本單位實驗室涉及的病原微生物種類及實驗活動類別(包括病毒培養(yǎng)或大量活菌操作、動物實驗、臨床標(biāo)本檢測、滅火材料操作和無感染性材料操作5類)，根據(jù)實驗活動和病原微生物名稱填寫詳細(xì)的實驗室活動信息。本系統(tǒng)對規(guī)范實驗室日?；顒?， 實現(xiàn)病原微生物種類庫中的標(biāo)本種類的跟蹤，以及高效管理與監(jiān)督病原微生物種類及實驗活動起到積極作用。

圖2 備案管理平臺各角色功能

平臺實現(xiàn)了生物安全管理體系文件的規(guī)范管理。病原微生物實驗室生物安全規(guī)范，包括對病原微生物實驗的設(shè)施要求、運行規(guī)范和人員管理。申請備案登記的實驗室，首先須滿足國家法律法規(guī)的要求，其次，所操作的病原及其實驗活動和相應(yīng)的實驗設(shè)施、設(shè)備及個體防護(hù)措施等條件，應(yīng)與實驗室生物安全等級符合；從事實驗活動的人員應(yīng)當(dāng)參加生物安全培訓(xùn)，并通過考核取得上崗證書；設(shè)立單位有完善的生物安全管理體系，對所從事的病原微生物進(jìn)行危害評估，制訂相應(yīng)的生物安全防護(hù)方案、實驗方法及標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程、意外事件應(yīng)急處理預(yù)案及感染監(jiān)測方案等。實驗室用戶提交備案申請時，須提交相關(guān)的電子材料，包括實驗室人員管理組織結(jié)構(gòu)圖、人員資質(zhì)證書、平面結(jié)構(gòu)圖、實驗室安全管理規(guī)定等。通過該系統(tǒng)將實驗室現(xiàn)行的生物安全管理體系信息上傳至數(shù)據(jù)庫，一方面對規(guī)范省內(nèi)病原微生物實驗室生物安全管理起到督促作用，另一方面提高病原微生物實驗室備案系統(tǒng)資料的實時性，通過系統(tǒng)在線填寫、上傳文件的功能，省時省力，提高備案效率。

2.3 應(yīng)用效果

病原微生物實驗室及實驗活動備案管理平臺的建立和使用，使衛(wèi)生管理人員擺脫了傳統(tǒng)的手工化操作，相較于傳統(tǒng)的實驗室生物安全管理，有效避免了人工操作的失誤，提高了工作效率，且該平臺的建立實現(xiàn)了全省微生物實驗室的數(shù)據(jù)資源共享。備案管理平臺較傳統(tǒng)備案管理工作的主要優(yōu)勢如表1所示。

表1 傳統(tǒng)管理方式與備案管理平臺對比

目前該平臺已推廣至山東省的17個地市，實現(xiàn)了100%的覆蓋率。截至 2020年4月底，共有 5 527 家醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的生物安全實驗室的資料審核和實驗室備案工作記錄，目前有 7 600 多項實驗室及實驗室活動備案文檔。

3 國內(nèi)同類平臺對比

經(jīng)過查閱萬方、知網(wǎng)等數(shù)據(jù)文獻(xiàn)，對國內(nèi)浙江省、廣東省、山東省、上海市和烏魯木齊市等已建設(shè)的病原微生物實驗室備案系統(tǒng)進(jìn)行對比，各系統(tǒng)平臺的功能和構(gòu)架詳見表2和表3。

調(diào)查并對比同類型平臺的功能可知(見表2)，國內(nèi)已建的病原微生物實驗室備案管理平臺全部設(shè)有單位信息管理、實驗室基本情況、基礎(chǔ)設(shè)施、實驗項目情況及管理規(guī)范欄目，都實現(xiàn)了完備的備案流程管理和對備案信息的查詢和統(tǒng)計功能。在系統(tǒng)管理部分，均有賬戶權(quán)限管理、賬號管理的功能，山東省和烏魯木齊市病原微生物實驗室都設(shè)置了數(shù)據(jù)備份、日志管理功能。另外，雖然以上5個平臺都設(shè)置了實驗室管理規(guī)范的模塊，但是從管理是否全面以及執(zhí)行力度上來看，存在著很大的差別。上海市雖沒有完整的一套實驗室管理制度的管理模塊，但是根據(jù)實驗室日常管理需要，提供了試劑管理、庫存管理和學(xué)術(shù)交流的功能[9]。山東省病原微生物實驗室備案管理平臺功能較全面，設(shè)置有完備的實驗室管理規(guī)范的管理模塊，基本滿足了山東省病原微生物實驗室及實驗室活動備案的需求。

對比國內(nèi)已建的病原微生物實驗室備案管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)可知(見表3)，平臺大都以ASP.NET作為Web應(yīng)用程序開發(fā)平臺，采用瀏覽器/服務(wù)器模式結(jié)構(gòu)(browser/server，B/S)架構(gòu)，客戶通過客戶端瀏覽器來實現(xiàn)對服務(wù)器的訪問。從系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上看，廣東省、上海市和烏魯木齊市均采用傳統(tǒng)的部署架構(gòu)，山東省則以政務(wù)云作為系統(tǒng)底座，其分布式軟硬一體化云架構(gòu)，可大大提升疫情期間線上實驗室備案平臺的性能，有效避免備案高峰系統(tǒng)處理速度慢、系統(tǒng)卡頓等情況；且云主機(jī)、云容災(zāi)及云數(shù)據(jù)庫服務(wù)可為山東省病原微生物實驗室及實驗室活動備案系統(tǒng)的系統(tǒng)安全及數(shù)據(jù)安全提供多重保障。

表2 國內(nèi)部分病原微生物實驗室備案平臺功能對比

表3 國內(nèi)部分病原微生物實驗室備案平臺系統(tǒng)架構(gòu)對比

4 思考

新冠肺炎疫情防控形勢嚴(yán)峻，變異病毒層出不窮，對實驗室生物安全提出了更加緊迫的要求和挑戰(zhàn)。2020年7月，國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布《國家衛(wèi)生健康委辦公廳關(guān)于在新冠肺炎疫情常態(tài)化防控中的實驗室生物安全監(jiān)督管理的通知》[12]，強(qiáng)調(diào)要做好實驗室生物安全服務(wù)保障和規(guī)范管理，同時加強(qiáng)實驗室生物安全監(jiān)管。按照屬地化、分級分類的原則，開展實驗室生物安全監(jiān)管工作。各省市可在《病原微生物實驗室生物安全通用準(zhǔn)則》(WS233-2017)[13]的基礎(chǔ)上，因地制宜制定實施細(xì)則以進(jìn)一步明確微生物實驗室備案的具體要求，科學(xué)有效地引導(dǎo)各類實驗室的備案工作，結(jié)合信息化及大數(shù)據(jù)技術(shù)，確保實驗室備案材料和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，可有效避免備案工作的誤報、漏報。備案平臺應(yīng)根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定和要求，按照備案工作實際要求細(xì)化系統(tǒng)功能，簡化工作流程，預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)校驗規(guī)則和條件，例如設(shè)置自動校驗、標(biāo)準(zhǔn)項控制等，自動判斷備案數(shù)據(jù)是否符合要求，再配合衛(wèi)生監(jiān)察人員對系統(tǒng)的檢測盲點進(jìn)行重點審查，確保在提升備案效率的同時，利用信息化手段對實驗室生物安全產(chǎn)生切實有效的督導(dǎo)作用，從而達(dá)到事半功倍的效果。

新冠肺炎疫情防控常態(tài)化形勢下，微生物實驗室備案管理平臺應(yīng)具有強(qiáng)大可靠的系統(tǒng)架構(gòu)，來保障實驗室備案系統(tǒng)在備案高峰期的性能和數(shù)據(jù)安全，從容應(yīng)對疫情常態(tài)化下的各種變化。備案數(shù)據(jù)庫涵蓋各地市實驗室工作人員信息、菌種信息、配套設(shè)施信息等重要信息，為確保數(shù)據(jù)安全，防止數(shù)據(jù)泄露，須充分利用先進(jìn)的信息安全技術(shù)，在數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換等方面，全方位地做好數(shù)據(jù)安全保障工作。同時，為實驗室備案平臺提供應(yīng)急保障措施，部署相應(yīng)的備份設(shè)備和技術(shù)方案，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可靠的數(shù)據(jù)備份，如設(shè)置數(shù)據(jù)庫定時備份計劃，保留周期性數(shù)據(jù)庫及事務(wù)日志備份，從而避免可能發(fā)生的重大損失，提高系統(tǒng)的可用性和災(zāi)難恢復(fù)性。

5 結(jié)語

新冠肺炎疫情再次為生物安全的防范敲響了警鐘，對病原微生物實驗室信息的科學(xué)高效管理至關(guān)重要。本系統(tǒng)實現(xiàn)了病原微生物實驗室及實驗室活動備案的在線管理，能在很大程度上提高備案效率，并成功在山東省范圍內(nèi)推廣使用。經(jīng)過與國內(nèi)其他省市的類似平臺進(jìn)行對比，本文提出了建議和思考，旨在為后期其他省市的平臺建設(shè)提供參考。期待未來山東省病原微生物實驗室的備案數(shù)據(jù)庫建設(shè)，能夠加入全國實驗室數(shù)據(jù)整合的隊伍，融入互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、運營商大數(shù)據(jù)、醫(yī)療大數(shù)據(jù)等，為公共衛(wèi)生安全提供堅實的基礎(chǔ)防控與保障。