專家報告薈萃③ | 吳丹：促發(fā)展 保安全 抓落實——南昌大學(xué)實驗室數(shù)智化建設(shè)探索與實踐

促發(fā)展 保安全 抓落實：

南昌大學(xué)實驗室數(shù)智化建設(shè)探索與實踐

吳丹

南昌大學(xué)黨委常委、副校長

南昌大學(xué)是一所學(xué)科齊全、體量巨大的綜合性地方高校，擁有44個二級單位、2461間實驗室、12.5萬臺套儀器設(shè)備，涉及化學(xué)、生物、機(jī)電等多種危險源。面對實驗室類型多、數(shù)量大、分布廣、風(fēng)險點多的復(fù)雜局面，學(xué)校以數(shù)智化為抓手，在實驗室安全管理和資源增效方面進(jìn)行了系統(tǒng)探索。

一、實驗室管理面臨的核心問題與挑戰(zhàn)

隨著學(xué)科交叉融合加速，實驗室安全風(fēng)險從單一類型向復(fù)合型風(fēng)險演變，管理難度顯著上升。大型儀器設(shè)備數(shù)量快速增加，但重復(fù)購置、低效使用、維修昂貴等問題突出。如何讓設(shè)備物盡其用、安全運行，是每所高校必須回答的必答題。

傳統(tǒng)管理方式依賴人力巡查和經(jīng)驗判斷，難以及時發(fā)現(xiàn)隱患。每次事故后我們痛定思痛，但制度執(zhí)行總有盲區(qū)。因此，必須借助智能化、數(shù)智化手段，實現(xiàn)從經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動、從被動響應(yīng)向主動預(yù)防、從單向管理向協(xié)同治理的轉(zhuǎn)變。

二、數(shù)智化實驗室建設(shè)的核心理念

學(xué)校提出“讓每一臺設(shè)備都物盡其用”的目標(biāo)，走三條路徑：共享賦能、維保提質(zhì)、國產(chǎn)替代。通過互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能，實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)共享、智能決策，最終達(dá)到三個轉(zhuǎn)變——經(jīng)驗驅(qū)動轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動、單向管理轉(zhuǎn)協(xié)同治理、事后響應(yīng)轉(zhuǎn)事前預(yù)防。

在安全方面，重點建設(shè)AI+分析預(yù)警平臺，實現(xiàn)人-機(jī)-物-環(huán)數(shù)據(jù)的自動識別與違規(guī)行為預(yù)警；打造AI+安全智能體，集成知識庫、風(fēng)險評估、應(yīng)急處置、教育培訓(xùn)等功能；利用沉浸式培訓(xùn)推送個性化課程，自動推送最優(yōu)疏散路線和應(yīng)急設(shè)施。

三、南昌大學(xué)的實踐探索：“六位一體”與“五個一”

一是“六位一體”安全治理體系。從組織建設(shè)、責(zé)任體系、制度保障、教育準(zhǔn)入、技術(shù)防范、監(jiān)督檢查六個維度構(gòu)建閉環(huán)。建立校-院-實驗室-人員四級責(zé)任體系；落實雙重預(yù)防機(jī)制；組建專家團(tuán)隊；實施嚴(yán)格的準(zhǔn)入制和安全教育信息平臺。二是“五個一”治理能力提升。優(yōu)化一個設(shè)計：實設(shè)處提前介入新建實驗室設(shè)計，將通風(fēng)、廢液處理等基礎(chǔ)設(shè)施納入建筑規(guī)劃，避免后期改造難題，同時引入綠色實驗室理念。形成一個閉環(huán)：構(gòu)建設(shè)備全流程數(shù)智化閉環(huán)管理，從申購論證到報廢處置，打通招采、資產(chǎn)、共享、維修等數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)“一張表”重構(gòu)流程。打造一支隊伍：組建專業(yè)化督導(dǎo)隊伍，定期開展安全檢查。推出一份清單：在每個實驗室門口張貼四色風(fēng)險清單，明確責(zé)任人、風(fēng)險識別、資質(zhì)要求、應(yīng)急措施等，督導(dǎo)員可直觀查詢。構(gòu)建一張網(wǎng)絡(luò)：構(gòu)建一平臺多應(yīng)用的數(shù)智化管理網(wǎng)絡(luò)，整合化學(xué)品管理、安全檢查、危險源管理、特種設(shè)備、教育培訓(xùn)等模塊，打破平臺孤島。

四、典型案例：AI賦能實驗室智慧管理

案例一：化學(xué)品全流程管理平臺。將危化品采購、化學(xué)試劑管理、運行監(jiān)控整合為一體，實現(xiàn)采購-使用-廢棄全鏈條可追溯。案例二：實驗室AI安全監(jiān)控與數(shù)字孿生平臺。部署基于實驗樓本地的算法盒子，實現(xiàn)24小時智能巡檢。AI可識別實驗室睡覺、占用消防通道、危化品未雙人領(lǐng)取、加熱設(shè)備附近有易燃物、未束發(fā)等違規(guī)行為，通過短信、電話、大屏等多渠道報警。嚴(yán)重違規(guī)時觸發(fā)聲光報警并通知撤離。系統(tǒng)自動生成隱患分類與整改進(jìn)度，實現(xiàn)閉環(huán)處置。

數(shù)字孿生可視化大屏：對化學(xué)化工學(xué)院等高風(fēng)險樓棟進(jìn)行數(shù)字孿生建模，實時展示環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、人員活動。智慧教學(xué)與助學(xué)：AI重構(gòu)教學(xué)形成“師-生-機(jī)”三元模式，實驗基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)、虛擬仿真、云上實驗、預(yù)約準(zhǔn)入、智能監(jiān)控、AI綜合素質(zhì)評價全鏈路貫通。智能體支持學(xué)生隨時查詢規(guī)章制度、學(xué)科知識、工作流程，通過網(wǎng)頁、手機(jī)、三維數(shù)字人交互。智能感知系統(tǒng)：依托門禁、圖像分析、遠(yuǎn)程電控、環(huán)境監(jiān)測（可燃?xì)怏w、溫濕度）等，實現(xiàn)全方位智能管控。安全異常事件可系統(tǒng)識別、迅速響應(yīng)。

五、挑戰(zhàn)與展望

盡管取得初步成效，仍面臨人才瓶頸（會用、愿服務(wù)的技術(shù)人員不足）、評價體系（實驗人員貢獻(xiàn)能否被認(rèn)可）、可持續(xù)機(jī)制（維修經(jīng)費、共享收益分配）、協(xié)同機(jī)制（區(qū)域與全國聯(lián)動）等挑戰(zhàn)。學(xué)校將緊跟國家“人工智能+教育”戰(zhàn)略，把數(shù)智化轉(zhuǎn)型作為“必答題”而非“選擇題”，持續(xù)完善“六位一體”治理體系，推動實驗室從“建得好”向“管得好、用得好”躍升。希望與兄弟高校攜手，讓沉睡的設(shè)備醒起來、分散的資源聯(lián)起來、創(chuàng)新的成本降下來，共同為教育強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

（本文系作者在第二屆建設(shè)教育強(qiáng)國·高等教育改革發(fā)展論壇上的報告）