科學人/不只設備毀損…實驗室遇災損失難修復 清華教授籲做好「這幾點」

实验室示意图。图/Ingimage

4月3日花莲发生强震后,东华大学理工学院实验室发生火灾,最终导致一栋校舍烧毁,除了仪器设备毁损,师生多年的研究资料更是付之一炬。有鉴于此,研究人员平时该有何防灾措施、灾害当下该如何应变,才能免于研究心血遭受无可挽回的破坏?

同样位于地震频繁的东部,慈济大学相当重视物品放置的环境安全(简称环安)规范。曾任慈济大学教务长、现为医学系生化学科教授刘哲文表示,有些实验室可能存放易燃的有机溶剂、毒化物或高活性物质,当药瓶倾倒、药剂挥发或遇水,有较高机率发生灾害。因此学校希望研究人员平时即养成习惯,做完实验不可把药剂或溶液置留于桌面,应放置在置物盒或有门的橱柜。气体钢瓶都要有固定座,刘哲文指出,钢瓶本身爆炸的机率并不高,比较需要注意的是外泄,而生医实验例如培养细胞,较常使用二氧化碳、氮气等不燃烧的气体,少量外泄并不会造成太大危害;但若气阀损坏或松脱,瓶内气体喷发,则可能「像颗鱼雷暴冲」造成危险。

提及实验室灾害,一般会联想到火灾,但较少注意到祝融之后连带的损害。清华大学生物科技研究所教授张壮荣约十年前历经邻近实验室失火,无孔不入的烟灰窜进他实验室内所有仪器的缝隙,让他和学生直接放弃了约40万元的仪器与进行中的实验检体,而且「仪器经烟熏后,使用年限都比较短。后续损失无法估计。」生命科学系教授傅化文的办公室和实验室在火灾现场楼上,所有物品表面满布烟尘,室内充斥刺鼻的烧焦味和超标的戴奥辛。两人的研究工作停顿了半年,傅化文说:「实验室要重建,细胞都要重新培养。」张壮荣补充,消防洒水及灌救后,火灾现场以下楼层因此淹水,那是另一种意想不到的灾损。

清华大学学士后医学系教授王慧菁对于同事的惨痛经验感同身受,她表示,让研究人员最心痛的莫过于「无法重建的『智慧财产』,例如多年来建构的各种DNA质体、培养的细胞,以及病人捐赠的血清、组织等临床检体,这些是有钱也买不到的,有些病人可能已不在人世。」若因意外灾害,–20℃、–80℃冰箱、液态氮桶等冷藏系统故障或损坏,科研人员十几、二十年的心血可能毁于一旦,重建谈何容易?

历经祝融以及今年4月3日大地震后,王慧菁明显感受到校方逐步提升了环安规范和措施。清华大学生医学院的环安管理人员除了固定清查并登录各实验室拥有的化学药剂种类、数量及存放位置,也添购防爆柜并规定易燃或具危险性的化学药剂必须独立放置其中,实验桌上的瓶瓶罐罐也要求置放于特定容器,避免倾倒。王慧菁本来觉得环安人员小题大作,但在4月地震后,她的实验室竟然没有任何物品掉落,连血清瓶都安然无恙,真的要感谢环安人员的敦促。

王慧菁本身拥有建置实验室的丰富经验,近年也参与清华大学医学系教学实验室的规划,她表示,学校近五年盖的建筑物相当注重环安和消防设施,以实验室来说,储物柜必定装上门片,管线尽量以明管为主以利运作和维修,门禁系统也设计为在灾害发生时可全面解锁以利人员进出。针对她形容为「生医人第二生命」的冷藏设备,也可以经由物联网设计连接至手机,在温度变化时发出警报,不断电系统也保障设备不会因突然断电而长时间无法运作。

平时的演练也很重要。她举在德国工作时的例子,马克士普朗克生物化学研究所每年会定期严格执行消防演习,并事先规划每位人员的疏散路线和集合地点。演习时大家必须到指定的集合地点报到,还会有专人负责点名;瑞士的消防演练,也是会确实敦促所有人员认真看待每一次的警报。傅化文心有戚戚焉:「在台湾就是,听到任何警报,大家都很冷静,然后看看是不是假的。」

至于数据储存,刘哲文和王慧菁不约而同提到目前很多实验室是备份于「网路附接储存器」(NAS),硬碟则放置于实验室或学校内机房,考量实验室本身可能发生灾害,未来将考虑异地备援。王慧菁笑说:「硬碟放在不同建筑物可能不够,应该还要放在不同城市。」

新加坡国立大学化学系讲师冯宽文和台湾师范大学化学系副教授刘沂欣在4月发表于《自然》读者论坛的文章中写道,东华大学化学系实验室的灾害「凸显了此类灾难的不可预测性,以及对科学界潜在的毁灭性影响。……科学界必须拓展合作精神,共享知识和资源,帮助受此类灾难影响的同事,并增强抵御未来灾难的能力。」我们无法完全避免灾祸,但研究人员合力,就能让科研灾损减到最低。

想更了解实验室的建置、法规与安全管理,可参见教育部〈学校实验室一般注意事项及安全指引〉。

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(本文出自2024.06.01《科学人》网站,未经同意禁止转载。)