面对试剂，实验室里的无知与无畏

2023-12-03 13:41:41, 原点作者北京携测技术有限公司

当危险出现时，是科研安全防护机制“三道防线”同时失灵的时刻。

文 | 杨书源张紫旖陈书灵

编辑 | 王潇

做染色实验时，透明的二甲苯试剂腐蚀手套，染料穿透了手套沾到了任语（化名）的手上。她一时有些茫然。这年，任语在加利福尼亚大学生物系就读硕士一年级，她的主攻方向是神经退行性疾病。

“我接受的实验室安全训练里没有提到，手套如果沾上了化学试剂，30分钟后防护就会失效。后来我又去问了其他人，他们也不知道。”在那之后，任语操作化学试剂前，都会了解手套的防护类型以及有效时间。

11月初，某高校实验室人员患癌的消息流出后，学生实验室试剂使用安全的议题，在各个高校实验室内引发了讨论。

“我们以前说实验室安全，第一时间会想到火灾、爆炸这些突发性事件。但没细想过，每天都在接触的试剂，可能会给人体带来什么样的伤害。”一位同为肿瘤医学专业的硕士研究生感慨。

事实上，在大多数国内外高校实验室，科研安全防护机制均设有“三道防线”。当危险出现时，往往是三道防线同时失灵的时刻。

实验室里的各种试剂被标上编号区分。陈书灵摄

实验室风波后，忽然的隐忧

实验室人员患癌的消息上热搜后，11月中旬，基础医学专业本科生李涵（化名）收到了朋友转发的《实验室致癌物名录》。

对照名录，她发现，其中蛋白质电泳的TEMED、常用于细胞染色的荧光剂等都是基础实验课程上常用的药品试剂。

“实验课老师仅提醒过我们一种用来杀死肿瘤细胞的化合物可能致癌，对这些我们几乎每节课都在用的致癌物，没太多提过。”李涵回忆。她记得实验操作过程中的防护措施与其他实验课程也没什么不同。

“我们实验里大概50%的试剂都是有毒的，我们能做的，就是戴好口罩和手套。”一所医科大学博士二年级的吴今表示。

这一个月，不少实验室紧急召开了安全会议。“似乎大家的理解里，实验室安全一直是和爆炸、火灾这些突发事故相关的，很少考虑实验物品的慢性侵害。”艾琳回忆。

不过她身边的大部分老师、高年级研究生表达了相似的观点：短时间接触，即使有毒，也不是挥发性的气体，做好防护，对人体的伤害并不明显。

“长期在实验室接触有毒试剂究竟会不会增加患病风险？”李涵这几天在论文数据库中寻找资料。

她发现，上世纪90年代，瑞典研究团队就对斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院和医院的2553名男女实验室工作人员做了追踪调查。调查结果让李涵心安了不少：这群工作者总死亡率和癌症发病率均低于当地同年龄人群的平均值。

不过，血液淋巴肿瘤的标准化发病率在曾受雇于极有可能接触化学品的实验室工作人员中有所增加。另有两种癌症的风险略升高。

任语看待这个问题更镇定一些。她在做细胞实验之前，接受过一个叫做“病菌培训”的安全教育。当时的培训讲道：在用癌细胞做实验时，如果手被实验器材戳破了，不小心沾染了癌细胞，不用过分担忧。因为癌细胞不是病毒，不会穿透皮肤屏障、直接进入人体内的。

制备蛋白质电泳凝胶的玻璃板。陈书灵摄

安全标准与屏障背后

套上长款白大褂，再拽下袖口包裹住手腕……任语站在加利福尼亚大学圣地亚哥分校生物实验室的细胞房里，小心翼翼地查看最近手头在养的细胞情况。

即便没有在做实验，任语现在也不敢再轻易摘下护目镜。上一次因为在实验区走廊走动没有戴，“我们就被（检查员）说了”。检查员的意思是，只要在实验区，就必须保证全部武装。

后来做实验，任语都会用上最高规格的保护措施，“师兄和安全准则说的要求，哪个规格更高，就按更高的来。”

在美国经历了多年实验室规范培训的，任语把国外的科研安全防护机制总结为“三道防线”。

第一层防线，是工程设计。诸如设置化学通风橱，能高效地把烟雾、气体排放出去，给实验人员提供一个更安全的操作空间。

第二层防线，是实验室的“老板”。“老板”要负责教会或指定其他人教会实验室成员每一项实验的操作方法。另外，在做任何实验前，“老板”需要向系里的专职部门提交文书，由专业人士进行风险评估。如果某一个实验的危险系数过高，专职部门则会建议实验人员换用替代性方案。

第三层防线，则是实验者自身。在三道防线里，这是最关键的，也是最容易被击溃的。

复旦大学环境科学与工程系教授马臻2006年进入美国橡树岭国家实验室做博士后，经过了非常严格的实验室操作规范训练：他当时第一时间就收到了几本厚厚的实验室规范操作的书。“我必须看完这些书，通过了测试，才能进实验室。”即使他后来获准进入实验室了，无论做什么实验，必须保证至少有两名研究员在实验室内，方便出现问题时的救助。

“在他们的逻辑里，宁可不做实验，也要保证安全。”最让马臻记忆深刻的，是当时这个实验室，还有科研人员举报其他实验室不规范操作的风气。

实际上，对于任语提到的这三道防线，国内的高校实验室也大多有相似设置。据马臻所述，他主持的实验室管理制度主要来自教育部和学校的文件，然后课题组组长在实验室规范去除和自己实验室不相关的部分，在实验室墙上张贴。

2010年，马臻刚回国任教，他就开始带领学生们组建自己实验室里的仪器。他记得当时的实验室安全规范还不太完善。“我在气体钢瓶上拖出一根线，就可以连通别的设备做实验了。而按照规范的实验操作，这样的钢瓶应该放在柜子里，并且需要花钱雇专人去检测。”

马臻所在院系实验室规范由松至紧，变化的起点是在2017年。那年，他所在的院系建成了新的实验楼，从仪器设备到规章制度都变得井井有条。

在实验室安全规范后来基本成熟后，马臻的实验室也因为随意接线被警告过一次。“我们立即整改了，请专人来给实验室设计布线。”

“我越来越觉得我们学校现在对实验室的安全防范意识，已经和我10多年前在橡树岭的状态越来越接近了。”马臻认为。每学期，学校和学院都会组织各类实验室规范的考核。无论是学生还是教授，只有通过考核后，才能获准进入实验室。此外，学校和院系会组织每个月一两次的例行检查。如果有实验室里出现冒烟报警、着火等比较严重的情况，实验室还需要关停整改。

“也有不少老师觉得这些考核和检查会加重科研负担。大家开玩笑时会说：如果什么都按照检查标准来，可能我们什么实验都不用做了。”马臻既是实验室的第一负责人，又是系里的领导，作为检查者和被检查者的双重身份，他的心态也有些复杂。

但他仍然坚持细致、复杂的实验室检查。他说，实验室不能在六七十分的状态下运行。“实验室安全，不是0分就是100分，不允许一点差错的，出事就是大事。”

裱在载玻片上的脑切片。张紫旖摄

实验室防线的“失灵”时分

再严密的防护系统也有失灵的时刻。

2008年12月29日，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的一名学生在实验取用丁基锂过程中自燃。由于未按规定穿实验服，这名学生的衣服和身上着火，造成严重烧伤，最终因伤情过重而死亡。

“我看到UCLA这件事之后，第一反应就是，这三道防线同时失效了。”这是任语接受的实验室安全训练让她做出的第一判断。

防线是如何失灵的？

第一层防线的失效，有时与实验室的硬件条件不够有关。

“我们给细胞染色用的二甲苯是有致癌性的，本来应该在通风橱里操作”，但吴今发现，有些时候，通风橱等必要的实验防护设备坏了好几个月都没有及时更新完善。但提议更新实验设备是件尴尬的事，“毕竟钱还是要从导师的科研经费里出。”

部分实验室空间狭小。吴今的实验室里还会不时有别的课题组来“串门”，他们是来借用实验仪器完成实验的，“你要去规定别的实验室的人规范操作，难度很大。”

“有时许多耗材需要放进实验室，就只能叠放节约空间。尽管我们知道这一点存在隐患，暂时也没办法。”任语回忆；李涵所在课题组从事的研究领域接触的危险因子较少，而研究肿瘤的课题组与他们同在一座科研楼，通风、基础设施、防护等均没有明显差别。

十多年前，马臻所在的院系实验楼因为空间局促，就曾把装着试剂的实验室冰箱放在公共过道里。后来空间增加以后才得以改正。

第二层防线，则与实验室规范的教育相关。

高校实验室内，实验室的第一安全责任人，也就是这些研究生们的导师。“有的时候，你会觉得自己去询问导师一个关于实验安全操作的问题，或者是一个试剂的毒性究竟怎么样，显得有点幼稚和矫情。”吴今笑笑补充道。

等到真正的实验环节，有的学生也不清楚手中的实验试剂究竟有什么危害。从事肿瘤发生机制研究的硕士刘晓晨（化名）表示，他所在的实验室除具有剧毒的物质会标上“危险品”标识，其他试剂都没有明显标识提示该试剂可能导致的健康安全问题。

也正是因为“不知情”，在一节实验课程中，刘晓晨由于操作疏忽，让用于蛋白质染色的考马斯亮蓝染剂直接接触指尖，并在指甲中残留了两三天。事后，她才了解到考马斯亮蓝试剂能够与蛋白质共价结合，有一定毒性。

第三层，是操作人的因素。实验者的经验和直觉判断有时会在无形中替代那些贴在墙上的规范。

任语在实验室发生过一场危险，和二甲苯有关。由于操作失误，任语的切片标本从玻片上掉落下来。“当时我一下就急了，因为那个脑切片标本非常珍贵。”任语顾不上想太多，立刻用工具把标本一片片地从二甲苯溶液里捞出来，再重新裱回玻片上。

在这个过程中，任语并没有注意到，自己长时间暴露在高浓度的二甲苯环境里。另外，任语佩戴的护目镜不是化学规格的，而是普通生物规格的护目镜，空气能够透过缝隙到达眼部。这些导致了任语的眼睛被轻微灼伤，“感觉到眼睛有点不舒服。”

追赶科研进度、以实验结果为导向的思维，也会让一些原本的实验室程序被简化。吴今表示，在实验室大家常会因为通风橱数量不够或者是赶进度，就在普通的实验区域操作有危险性的细胞染色。

艾琳是湖南一个重点高校生物科学专业的大三学生，她从大一开始和研究生们一起在实验室工作。学校规定，实验者做动物实验之前，要参加动物学部的考核。“很多时候，就是有证书的师兄把小鼠从动物学部买回来。”

艾琳发现，未经动物实验培训的学生不知道该如何在实验中处理小白鼠，反被小白鼠咬了一口，但大多都不以为意。

任语养的小鼠的神经元在显微镜下的形态。受访者供图

转变安全思维

采访中，多位受访者表示，大家对实验室安全仍停留在“爆炸”“火灾”等事故的层面，需要对实验室安全转变思维，让安全观念真正深入人心。

刘晓晨如今每使用一种试剂，都会向同一实验室的师兄、师姐确定其毒性和其他需要注意的问题。

一所重点院校内负责一个生化实验室的教授表示，实验大楼内有日常检查机制，每个实验室内都设了好几个监控摄像头，他建议给实验室安全责任人增设监控查看权限。“监控日常的观看权限都在实验楼的轮值保安那里，除了起烟着火一类明显的险情，关于化学药品存储不当一类的日常漏洞，其实保安也没有提前预警的能力。”

马臻觉得，现在学校里有关实验室安全的考核，还可以改进：考试题目相对固定，相比实验室里遇到的复杂场面，过于基础。在进入课题组前，刘晓晨也被要求完成实验室安全培训校级考试卷，试卷共100道题，90分以上为合格。现在回忆起来，他还记得的内容大多是“不在实验室内吃喝”“不将化学药品带出实验室”等常识性内容，但是关于具体如何面对复杂的实验室紧急情况，考试没有设计。

同时，为安全买单的经费也不可少。实际上，采用一些试剂替代品，能在达到同一效果的情况下减少对于研究人员的健康威胁。例如，配置DNA胶体进行蛋白质电泳的过程中可能用到的EB染剂（溴化乙锭）是一种强致癌物、致突变剂，采用胶红、胶绿、胶金核酸染料对DNA进行染色更安全、毒性也更小。但这种试剂会让实验成本上升，这也是部分实验室仍在采用EB染料进行该项操作的原因。

马臻记得，请专人来给实验室设计布线那次，费用都是由学院报销的，不用老师从自己的科研经费里出。这也是整改能够迅速得到响应的基础。

这几年，马臻所在学院的实验室里，也出过一些小事故。比如一名学生做实验时把一种酸丢在纸板箱里，冒烟后烟感报警器响了；还有一次，一个课题组在年久失修的烘箱里烘干稻草，箱内温度一下子升高了几百摄氏度，也差点烧起来。

每次这样的事情之后，都会迎来新的一轮实验室安全规范的培训浪潮。“国内任何一个高校实验室出现了险情，不出一两天，就会涉及到我们的实验室培训、检查强度进一步升级。”马臻几乎已经把握了这个规律。

现在学校已经建立了一些行之有效的奖惩办法。比如这几年一直在做的“标杆实验室”评选。在马臻的院系，实验室安全评分是和年底每一位教职工的奖金是挂钩的，“这样也能形成一种互相监督提醒的氛围。”马臻解释。

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