撰文 菡萏

很多科學(xué)研究都離不開實驗。它不僅是學(xué)術(shù)活動的一部分，也是各個高校為學(xué)界培養(yǎng)新生力量時設(shè)置的必修課程。過去二十年，中國理工農(nóng)醫(yī)等實驗相關(guān)學(xué)科的研究生人數(shù)從 2000 年的 9 萬人增至 2019 年的 530 萬人，增長近 60 倍。飛速擴(kuò)張的研究生規(guī)模帶來了更多更好的論文和成果，也帶來了實驗室安全問題。近日，一項由中國學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的新研究分析了 2001-2018 年在中國高校發(fā)生的 110 起實驗室事故，發(fā)現(xiàn)這些事故導(dǎo)致 102 人受傷，10 人死亡；化學(xué)實驗室是事故最多，傷亡情況最重的“危險地帶”。

1. 110 起事故，102 名傷者，10 條生命

如果我們以年為單位來觀察這 110 起高校實驗室事故，就會發(fā)現(xiàn)事故頻次以 2010 年為分水嶺，組成了一個不太規(guī)則的鐘形曲線。2001 至 2010 年，中國高校實驗室事故年發(fā)數(shù)量持續(xù)上升，從一年 3 起增加到了一年 15 起，研究者認(rèn)為這可能與 2000 年國內(nèi)高校開始擴(kuò)招有關(guān)——高校實驗室超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致安全管理不善、培訓(xùn)不足，造成安全問題頻出。2010 年至 2018 年，可能是由于教職員工和實驗室管理人員對事故的警惕性有所提高，事故數(shù)量逐漸回落至一年 3 起。

研究者還發(fā)現(xiàn)，6 月、3 月和 12 月是事故高發(fā)的前三個時間段，恰好對應(yīng)期末、寒假返校等學(xué)生活動模式出現(xiàn)較大變化的時間節(jié)點。他們指出，6 月與 12 月事故多發(fā)，可能是由于學(xué)期末大量本科生為了完成期末項目和論文紛紛涌入實驗室。這不僅增加了實驗室運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，也帶來了更多的安全風(fēng)險。而 3 月是大部分人過完寒假，返校工作的時候，春節(jié)假期空置的實驗室和設(shè)備可能會因為缺乏維護(hù)導(dǎo)致一系列安全問題。此外，正值暑假的 8 月是一年中事故受傷人數(shù)最多的時間段。假期對實驗室管理的松懈、利用暑假參與科研項目的低年級學(xué)生增多等因素反而可能會加劇實驗事故導(dǎo)致的人身傷害，暑假中更應(yīng)提高對實驗事故的警惕。

在這 110 起實驗室事故中，超過 80% 導(dǎo)致了火災(zāi)和爆炸兩種直接后果，也是造成傷亡人數(shù)最多的（共致 84 人受傷，7 人死亡）。還有一部分傷亡由有毒物質(zhì)暴露、觸電造成。雖然實驗室事故在規(guī)模上遠(yuǎn)小于發(fā)生在工業(yè)界的大型事故，但實驗室中人口密度更高，安全監(jiān)管程度更小，因此造成人身傷害的可能性并不低。

在各種類型的實驗室中，化學(xué)實驗室是“最危險的”，2001-2018 年共發(fā)生 72 次事故，導(dǎo)致 78 人受傷，8 人死亡，不論是事故發(fā)生次數(shù)還是傷亡人數(shù)都遠(yuǎn)高于其他實驗室。此外，以本科生實驗教學(xué)為主的基礎(chǔ)實驗室也是需要關(guān)注的另一個危險發(fā)生地——過去十八年間共發(fā)生 17 起事故，導(dǎo)致 17 人受傷，1 人死亡。

從地域分布上看，相對西部地區(qū)，東部更為發(fā)達(dá)的政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境帶來了更優(yōu)越的高等教育和學(xué)術(shù)資源，實驗室事故發(fā)生量也更高。研究統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2001-2018 年，北京的實驗室事故數(shù)量和傷亡人數(shù)均為全國第一（26 起事故，50 人受傷，4 人死亡），其次是江蘇（12 起事故，9 人受傷，3 人死亡）。

圖片來源：Pixabay

2. “人”是主因

為了找到“導(dǎo)火索”，研究者們按照人員、材料和環(huán)境三個因素類別分析了這 110 起實驗室事故的成因。他們發(fā)現(xiàn)，屬于人員因素的“違反程序”是大多數(shù)事故的主要原因（占比 22%），屬于材料因素的“設(shè)備缺陷”是次要原因（占比 13%），此外還有 23 起事故的直接原因無法查證。

考慮到實驗室事故與生產(chǎn)安全事故存在相似性，來自工業(yè)界的經(jīng)驗或許能夠幫助我們找到高校實驗室安全管理中的漏洞。根據(jù)歐洲化學(xué)工程聯(lián)合會（European Federation of Chemical Engineering） 1971 年提出的工藝安全管理體系（process safety management，PSM）中的 14 個要素，研究者們發(fā)現(xiàn)，這 110 起事故中主要存在實驗人員培訓(xùn)、過程危害分析、過程安全信息和機(jī)械完整性 4 項 PSM 要素的欠缺，前三項均可劃歸為人為因素——實驗室?guī)熒踩庾R不足和安全文化缺失是對事故和傷害影響最大的根源。

3. 不是浪費(fèi)時間，是保護(hù)生命

實際上，學(xué)術(shù)界在實驗室安全上表現(xiàn)出的意識不足不僅存在于中國高校，而是一個更加廣泛的問題。2012 年《自然》（Nature）曾面向全球 2400 名科學(xué)家進(jìn)行了一項實驗安全調(diào)查，發(fā)現(xiàn) 86% 的科學(xué)家認(rèn)為自己所在的實驗室是安全的，然而一半人都經(jīng)歷過不同形式的實驗室傷害。一組美國學(xué)者隨后抽取了其中來自美國的 1200 余名研究人員的問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行了更具體的分析，發(fā)現(xiàn)：與工業(yè)界或政府部門相比，在學(xué)術(shù)界實驗室工作的研究者只有不到 20% 會在實驗前進(jìn)行較為正式的風(fēng)險評估，這與前兩者 51% 和 43% 的數(shù)字相比顯然過低。此外，即便是在科研硬件與環(huán)境體系相對先進(jìn)的美國，在進(jìn)入實驗室之前就接受過安全培訓(xùn)的研究者的比例也只達(dá)到了 70% 左右——這意味著還有三分之一的學(xué)生或研究人員在開始做實驗的時候沒有得到安全培訓(xùn)。

上述調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，過半研究者所在實驗室的 PI 很少參與實驗安全方面的監(jiān)督或培訓(xùn)，還有 15%-30% 的被調(diào)查者認(rèn)為安全規(guī)則對其科研生產(chǎn)力造成了負(fù)面影響，干擾了他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程。這種上級管理的缺乏和“浪費(fèi)時間”心態(tài)的產(chǎn)生，對實驗安全有害無利。大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)只有采取自上而下的管理和教育方式，增強(qiáng) PI 對實驗室安全的重視，令處于實驗一線的學(xué)生與博士后更加重視安全操作流程，才有可能更好地保護(hù)他們免受傷害。

這一思路或許同樣適用于國內(nèi)。如前所述，2001-2018 年間發(fā)生的 110 起實驗室事故中，實驗人員缺乏培訓(xùn)是最主要的根源之一。而一項 2018 年發(fā)表的研究指出，我國地方高校中只有 42% 設(shè)立了獨(dú)立的實驗室安全工作機(jī)構(gòu)，余下的高校多將實驗安全事務(wù)分?jǐn)傊炼鄠€行政部門，這極有可能導(dǎo)致監(jiān)管疏漏和培訓(xùn)實施不到位。在這種前提下，在實驗室中工作的師生缺乏足夠的應(yīng)對技能與風(fēng)險意識，一旦遇到緊急情況，很容易出現(xiàn)錯誤或違規(guī)操作。此外，我國目前仍缺少在高校實驗室環(huán)境下通用的統(tǒng)一安全標(biāo)準(zhǔn)，這些都需要有關(guān)部門、高校與研究機(jī)構(gòu)、導(dǎo)師等實驗室管理者自上而下的監(jiān)管與培訓(xùn)。

根據(jù)統(tǒng)計，2014 年至 2019 年，教育部和地方相關(guān)部門接連出臺了十余項有關(guān)實驗室安全的法律法規(guī)，不僅涉及危險化學(xué)品的安全處理，還涵蓋了實驗室檢查和整體的安全管理程序。除此之外，國內(nèi)高校近年來在教育主管部門的組織下不斷開展實驗室安全檢查活動，一些大學(xué)已經(jīng)將實驗室安全培訓(xùn)設(shè)置為必修課程。但是，研究者指出，目前中國乃至全球?qū)W術(shù)界都缺乏完整的實驗室事故數(shù)據(jù)庫，這不利于管理部門和研究機(jī)構(gòu)對事故進(jìn)行原因分析，也不利于學(xué)生和教職員工從中接受教育并吸取教訓(xùn)。增強(qiáng)事故記錄和調(diào)查的透明性，同樣是未來加強(qiáng)實驗室安全建設(shè)的重要一環(huán)。

主要論文信息：