撰文 菡萏

很多科學研究都離不開實驗。它不僅是學術活動的一部分，也是各個高校為學界培養(yǎng)新生力量時設置的必修課程。過去二十年，中國理工農醫(yī)等實驗相關學科的研究生人數從 2000 年的 9 萬人增至 2019 年的 530 萬人，增長近 60 倍。飛速擴張的研究生規(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，一項由中國學者領導的新研究分析了 2001-2018 年在中國高校發(fā)生的 110 起實驗室事故，發(fā)現這些事故導致 102 人受傷，10 人死亡；化學實驗室是事故最多，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)數量持續(xù)上升，從一年 3 起增加到了一年 15 起，研究者認為這可能與 2000 年國內高校開始擴招有關——高校實驗室超負荷運轉導致安全管理不善、培訓不足，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，事故數量逐漸回落至一年 3 起。

研究者還發(fā)現，6 月、3 月和 12 月是事故高發(fā)的前三個時間段，恰好對應期末、寒假返校等學生活動模式出現較大變化的時間節(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轉負荷，也帶來了更多的安全風險。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備可能會因為缺乏維護導致一系列安全問題。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生增多等因素反而可能會加劇實驗事故導致的人身傷害，暑假中更應提高對實驗事故的警惕。

在這 110 起實驗室事故中，超過 80% 導致了火災和爆炸兩種直接后果，也是造成傷亡人數最多的（共致 84 人受傷，7 人死亡）。還有一部分傷亡由有毒物質暴露、觸電造成。雖然實驗室事故在規(guī)模上遠小于發(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，化學實驗室是“最危險的”，2001-2018 年共發(fā)生 72 次事故，導致 78 人受傷，8 人死亡，不論是事故發(fā)生次數還是傷亡人數都遠高于其他實驗室。此外，以本科生實驗教學為主的基礎實驗室也是需要關注的另一個危險發(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)達的政治經濟環(huán)境帶來了更優(yōu)越的高等教育和學術資源，實驗室事故發(fā)生量也更高。研究統計發(fā)現，2001-2018 年，北京的實驗室事故數量和傷亡人數均為全國第一（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，屬于人員因素的“違反程序”是大多數事故的主要原因（占比 22%），屬于材料因素的“設備缺陷”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安全事故存在相似性，來自工業(yè)界的經驗或許能夠幫助我們找到高校實驗室安全管理中的漏洞。根據歐洲化學工程聯合會（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，這 110 起事故中主要存在實驗人員培訓、過程危害分析、過程安全信息和機械完整性 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. 不是浪費時間，是保護生命

實際上，學術界在實驗室安全上表現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 名科學家進行了一項實驗安全調查，發(fā)現 86% 的科學家認為自己所在的實驗室是安全的，然而一半人都經歷過不同形式的實驗室傷害。一組美國學者隨后抽取了其中來自美國的 1200 余名研究人員的問卷數據進行了更具體的分析，發(fā)現：與工業(yè)界或政府部門相比，在學術界實驗室工作的研究者只有不到 20% 會在實驗前進行較為正式的風險評估，這與前兩者 51% 和 43% 的數字相比顯然過低。此外，即便是在科研硬件與環(huán)境體系相對先進的美國，在進入實驗室之前就接受過安全培訓的研究者的比例也只達到了 70% 左右——這意味著還有三分之一的學生或研究人員在開始做實驗的時候沒有得到安全培訓。

上述調查還發(fā)現，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，還有 15%-30% 的被調查者認為安全規(guī)則對其科研生產力造成了負面影響，干擾了他們的科學發(fā)現過程。這種上級管理的缺乏和“浪費時間”心態(tài)的產生，對實驗安全有害無利。大學和研究機構只有采取自上而下的管理和教育方式，增強 PI 對實驗室安全的重視，令處于實驗一線的學生與博士后更加重視安全操作流程，才有可能更好地保護他們免受傷害。

這一思路或許同樣適用于國內。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% 設立了獨立的實驗室安全工作機構，余下的高校多將實驗安全事務分攤至多個行政部門，這極有可能導致監(jiān)管疏漏和培訓實施不到位。在這種前提下，在實驗室中工作的師生缺乏足夠的應對技能與風險意識，一旦遇到緊急情況，很容易出現錯誤或違規(guī)操作。此外，我國目前仍缺少在高校實驗室環(huán)境下通用的統一安全標準，這些都需要有關部門、高校與研究機構、導師等實驗室管理者自上而下的監(jiān)管與培訓。

根據統計，2014 年至 2019 年，教育部和地方相關部門接連出臺了十余項有關實驗室安全的法律法規(guī)，不僅涉及危險化學品的安全處理，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，一些大學已經將實驗室安全培訓設置為必修課程。但是，研究者指出，目前中國乃至全球學術界都缺乏完整的實驗室事故數據庫，這不利于管理部門和研究機構對事故進行原因分析，也不利于學生和教職員工從中接受教育并吸取教訓。增強事故記錄和調查的透明性，同樣是未來加強實驗室安全建設的重要一環(huán)。

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