安全科學(xué)使用農(nóng)藥

1 目的

目前，藥物安全性評價過程中，越來越多的采用計算機技術(shù)完成對試驗過程的管理，包括試驗數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、報告制作以及試驗設(shè)備接入、控制等。計算機管理體系的建設(shè)，對提高實驗室業(yè)務(wù)能力以及管理水平發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著GLP規(guī)范在農(nóng)藥安全評價實驗室的應(yīng)用，計算機管理系統(tǒng)作為實驗室業(yè)務(wù)支撐平臺，其建設(shè)也勢必要滿足GLP規(guī)范的要求。

計算機管理體系的建設(shè)主要包括計算機的硬件、軟件建設(shè)以及配套的管理機制來保證其運行。當計算機系統(tǒng)用來支持實驗室各類試驗業(yè)務(wù)的開展時，必須滿足實驗室對計算機系統(tǒng)安全性、可靠性的要求，并保證試驗數(shù)據(jù)的一致性和準確性。下面結(jié)合農(nóng)藥安全評價實驗室對計算機系統(tǒng)的要求，首先從架構(gòu)設(shè)計的角度對軟硬件建設(shè)進行說明，并給出一個示例模型，最后對相關(guān)管理體制建設(shè)加以簡單介紹。

2 架構(gòu)設(shè)計

架構(gòu)設(shè)計直接影響到實驗室計算機體系及相關(guān)管理體系的建設(shè)，決定了軟硬件的選型、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的設(shè)計、管理模式的建立。這里基于GLP對信息化管理的安全性、可靠性以及試驗數(shù)據(jù)準確性和一致性的要求，對架構(gòu)設(shè)計的要點進行討論，并給出一個示例作為參考。

首先是安全性。GLP實驗室中，其業(yè)務(wù)核心內(nèi)容就是“數(shù)據(jù)”，可以說數(shù)據(jù)是實驗室的靈魂，自然也是計算機管理體系的核心服務(wù)對象，因此，所謂安全性，主要就是指數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)可能因為意外事件（例如設(shè)備故障、火災(zāi)等）、病毒攻擊等造成丟失或者損壞。因此在規(guī)劃總體架構(gòu)時，必須考慮到系統(tǒng)容災(zāi)、病毒防護。安全性的另一方面就是系統(tǒng)安全，主要包括避免系統(tǒng)的人為破壞、非法訪問等。

對于系統(tǒng)的可靠性，主要包括軟件服務(wù)和硬件環(huán)境的可靠性和可持續(xù)性。對于重要的系統(tǒng)服務(wù)，應(yīng)該提供措施以保證其持續(xù)穩(wěn)定的對業(yè)務(wù)提供服務(wù)支持，例如可以通過建立雙機熱備服務(wù)器進行服務(wù)的備份，當一臺服務(wù)器不能正常提供服務(wù)時，保證另一臺服務(wù)器能接管其工作。同樣，對于重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、骨干線路，應(yīng)該有相應(yīng)的替代設(shè)備和備用線路用于應(yīng)急需要，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等提供不間斷電源（UPS）等后備支持。需要采用可靠的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，例如RAID（Redundant Array of Independent Disk獨立冗余磁盤陣列）技術(shù)等，以避免因設(shè)備故障造成的數(shù)據(jù)丟失和損壞。

基本架構(gòu)確定后，就涉及到計算機軟硬件的選型問題，也包括根據(jù)需要自行研發(fā)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。軟硬件選型或研發(fā)主要基于實驗室業(yè)務(wù)需求開展，并充分考慮到GLP規(guī)范對系統(tǒng)的要求，例如數(shù)據(jù)備份需求、電子記錄/電子簽名（ERES）的要求、系統(tǒng)審計要求以及數(shù)據(jù)修改跟蹤要求等。平臺搭建完畢后，要進行嚴格的系統(tǒng)驗證（CSV Computer System Validation計算機系統(tǒng)驗證），包括硬件的IQ/OQ/PQ，以及軟件的驗證、性能測試等，從而保證數(shù)據(jù)在采集、傳輸、存儲期間的一致性和準確性要求。

3 示例模型

通常情況下，安全評價實驗室基本的應(yīng)用模式并不復(fù)雜：試驗儀器設(shè)備通過工作站進行操作控制、數(shù)據(jù)采集，工作站接入到網(wǎng)絡(luò)中心執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計分析、查詢檢索等工作。基于GLP實驗室的要求，圍繞這些工作，系統(tǒng)中應(yīng)該建立相應(yīng)的保障性措施以滿足安全性、可靠性的要求。

隨著計算機硬件性能的不斷提升以及虛擬化技術(shù)的成熟，通過建立虛擬服務(wù)器來提供各種企業(yè)服務(wù)變得越來越流行，一方面，可以節(jié)約大量的投資，同時，也大幅度降低了維護和管理成本（即在一個物理機上建立多個獨立虛擬機，它們的功能與物理機相一致）。下面給出一個系統(tǒng)架構(gòu)硬件部分的簡要模型，以便對此有個直觀的了解。

如圖所示，我們在物理主機（Host 1..n）上利用虛擬機建立了諸如管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、郵件服務(wù)器、打印服務(wù)器、文件服務(wù)器等。

其中，重點說明的是，Srv2和Srv3兩臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，同時接入一臺數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，以雙機熱備的方式提供數(shù)據(jù)服務(wù)。熱備可以通過采購專用備份軟件實現(xiàn)，或者通過美國微軟公司的群集技術(shù)實現(xiàn)。這樣，當其中一臺服務(wù)器失效時，另一臺服務(wù)器會自動接管工作，保證服務(wù)的持續(xù)性。這種方式主要是對“服務(wù)”進行備份，采用的是共用數(shù)據(jù)存儲的方式，這樣，一個新的問題就是一旦存儲設(shè)備出現(xiàn)故障，則不但會造成服務(wù)失敗，甚至?xí)斐蓴?shù)據(jù)丟失，所以在這個模型中，我們在網(wǎng)絡(luò)中還建立了一組備份服務(wù)器，用來執(zhí)行數(shù)據(jù)備份工作。數(shù)據(jù)備份可以采用包括鏡像、日志傳送等技術(shù)來實現(xiàn)，具體要根據(jù)采用的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫類型并考慮具體的性能因素來決定。當然，服務(wù)和數(shù)據(jù)備份也可以采用其他技術(shù)來實現(xiàn)，例如直接采用服務(wù)器鏡像技術(shù)對服務(wù)和數(shù)據(jù)執(zhí)行備份，但要充分考慮數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)儲等對網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的壓力以及性能等問題。

一般情況下，至少要建立一組“遠程”的備份服務(wù)器，以避免發(fā)生主服務(wù)器和備份服務(wù)器同時損毀的情況，至少備份服務(wù)器與主服務(wù)器應(yīng)該位于兩個不同建筑物內(nèi)，建筑物之間的距離至少應(yīng)該滿足火災(zāi)隔離的要求。對于主干網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該建立備份線路，并提供備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以供應(yīng)急使用。

4 體制建設(shè)

在計算機管理體系中，軟硬件平臺的建設(shè)為實驗室提供了信息化管理的基本條件，而管理體制的建設(shè)則為系統(tǒng)的正常有序運轉(zhuǎn)提供了有力保障。

以信息化管理為核心的管理模式與基于人工操作的管理模式有很大的不同，因此，首先必須從管理理念上轉(zhuǎn)變思路，特別是實施信息化管理的初期，人們要從很大程度上，甚至是完全的脫離傳統(tǒng)的、熟悉的工作方式，抵觸情緒不言而喻。因此對于領(lǐng)導(dǎo)層，特別是“一把手”，首先要能夠以開放的、積極的心態(tài)接受新的管理方式，同時要有足夠決心和能力推動信息化管理模式的實施。通過建立完善的培訓(xùn)和考核體制以及相應(yīng)的獎懲措施來推動工作的開展。

成立專門的工作小組，對系統(tǒng)的建設(shè)、軟件驗證及使用提供指導(dǎo)和決策，小組成員應(yīng)該包括具有決策權(quán)的管理人員、財務(wù)人員、業(yè)務(wù)人員、IT專家等。在系統(tǒng)建設(shè)階段，負責(zé)系統(tǒng)的規(guī)劃、選型、可行性分析等工作，在系統(tǒng)實施階段，負責(zé)工程監(jiān)理、工程驗收、系統(tǒng)驗證（IQ/OQ/PQ等）工作，負責(zé)培訓(xùn)、考核工作以及系統(tǒng)維護、變更控制等。當然，不同時期和不同工作，可能只需小組的部分成員來負責(zé)具體工作。

要建立必要的管理辦法來規(guī)范對各類軟硬件的使用，建立符合信息化管理的業(yè)務(wù)流程、管理規(guī)范，包括原始數(shù)據(jù)的認定標準。結(jié)合軟硬件平臺的具體情況，制定相關(guān)的SOP（標準操作規(guī)程）或操作手冊對系統(tǒng)的使用提供指導(dǎo)，主要的SOP包括系統(tǒng)驗證、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份與恢復(fù)以及應(yīng)用軟件的生命周期管理等。

成立專門的IT部門負責(zé)系統(tǒng)管理、維護或者研發(fā)工作。因其工作的專業(yè)性和特殊性，并往往直接涉及到管理決策問題，因此IT工作應(yīng)該采用“一把手”直接負責(zé)制。

在當今高速發(fā)展的信息化時代，伴隨著激烈的行業(yè)競爭，信息化建設(shè)可能最終將影響到實驗室的生存和發(fā)展，而管理體制的建設(shè)在很大程度上直接影響到實施信息化管理的成敗，也決定了安全評價實驗室是否符合GLP的要求、實驗數(shù)據(jù)是否被認可。適合信息化管理的體制建立需要一個逐漸摸索、不斷完善的過程，也是一個從上至下逐步轉(zhuǎn)換觀念的過程，在這個過程中，基于GLP對信息化的要求是核心，也就是必須滿足對系統(tǒng)和數(shù)據(jù)在安全性、可靠性和一致性方面的的要求。

5 結(jié)束語

實驗室計算機管理體系的建設(shè)主要是以GLP為核心，以實際業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，以管理體制為框架的一個企業(yè)信息化實施過程。本文從GLP規(guī)范的角度，對這個過程中涉及的一些內(nèi)容進行了簡要描述，當然僅憑這些對建立完整的實驗室計算機管理體系是遠遠不夠的。這里主要給出了關(guān)于建設(shè)過程中的一些關(guān)鍵點以及基本解決思路，以避免在GLP實驗室的計算機管理體系建設(shè)中走更多的彎路，造成不必要的人力、物力和財力的浪費。