学生人数暴涨，中国实验室安全引发海外关注！

2016年，夏威夷大学马诺阿分校生物燃料研究实验室发生了一起涉及氢气和氧气的爆炸，震惊了科学界。爆炸导致29岁年轻博士后西娅·埃金斯·科沃德（Thea Elkins-Coward）严重受伤，右手臂从肘部上方被切断，并伴有面部烧伤、角膜擦伤和耳神经损伤，还导致高频性耳聋。

爆炸事故后的储气罐，图片来源网络

事故发生后，埃金斯·科沃德起诉了她所在的学校和研究员Jian Yu和Richard Rocheleau，称在如何遵守安全规范方面有关方未能向她提供正确的安全培训。

但夏威夷事件并不是孤立的，严重事故继续在世界各地发生。一项新的研究分析显示，仅在中国大陆，2000年至2019年期间，公开报告的实验室事故就有110起。世界其他地区的数据仍然匮乏。这项新研究的作者详细查阅了媒体报道和政府网站，搜索了2000年以来中国发生的实验室事故的细节。根据分析，大约80%的报告事故，伤亡是由火灾、爆炸或接触危险化学品引起的。该研究的作者表示，对学生的实验室安全培训不足是罪魁祸首，但也指出这一趋势已有所改善，近年来事故有所减少。

 研究发现，在被分析的110起事故中，违反实验室规程是在中国发生此类事故的最大原因之一。在中国，许多情况下实验室安全规定已经实施，但没有得到执行。实验室事故的其他原因包括使用有缺陷的设备、操作错误、危险化学品和缺乏监管。

加州大学洛杉矶分校实验室安全中心的研究项目经理伊姆克•施罗德（Imke Schroder）说，“这在我看来是不可接受的。”该中心于2011年3月成立，此前在2008年发生了一起涉及可自燃物质的事件，导致研究助理谢丽•桑吉（Sheri Sangji）死亡。

“与美国、英国和其他欧洲大学相比，中国大学的基础设施似乎确实不如预期。”

研究发现，在2009年和2010年受伤人数激增，这是由于两起重大事件导致数人受伤。其中一起事故发生在2009年，当时中国科学院化学研究所发生火灾，导致10人在吸入氯气后接受治疗。另一起是2010年位于抚顺的辽宁石油化工大学的气瓶爆炸，造成20人受伤。

注：关于抚顺高校的这起事故，本号在互联网上尚未查到任何相关信息。不知是因为当时未见诸公开报道？或者是国外媒体信息有误？还是有什么其他原因？

施罗德说，中国的大学并不总是有专门的健康和安全部门进行定期的实验室检查，这“非常令人震惊”。

 上图显示了自2000年以来中国实验室所有被记录事故的原因分布。

该研究显示，在过去20年里，中国至少有10人在实验室事故中死亡，102人受伤，但专家警告称，未报告的数字可能要高得多。

数据缺乏

研究报告的合著者之一、中国石油大学（青岛）化学化工学院的刘义教授指出，“没有官方的实验室事故数据库”，他认为这是该研究的一个局限性。

刘举了个对照例子，在美国，它的化学品安全和危害调查委员会（CSB）就是负责调查和跟踪此类事件的政府机构。自1998年成立以来，该机构已经在多个不同领域提出了超过850条提高安全性的建议。

 上图显示了自2000年以来发生事故的实验室按领域的分布。

在刘看来，出自像CSB这样机构的报告在汲取实验室安全教训、避免重复犯同样的错误方面发挥了关键作用。这项研究指出，这一点尤其重要，因为大多数事故似乎都与人为因素有关。刘表示，“所有的事故都是可以避免的。”

广东省药检所评估重点实验室，图片来源网络

施罗德说，美国的实验室安全现状没有对风险评估给予足够重视。她指出，英国稍微先进一些，因为当实验过程发生变化时，学术研究人员必须通过一个更正式的风险评估系统，使用表格来确保与危害相关的风险得到控制。

“美国目前还没有这么做，在我看来，这确实是一个问题。”

加州大学洛杉矶分校实验室安全中心主任、有机化学家克雷格·梅里克（Craig Merlic）说，刘的研究似乎犯了“将责任归咎于受害者的错误”。相反，梅里克认为，我们需要更多地思考如何做才能防止此类事件在未来再次发生。

“好的科学就是把科学做好，把科学做好也就是要把科学做得安全。”

梅里克补充说，从这篇论文中还看不太清楚何种情况被归类为“伤害”。他指出，即使在加州大学洛杉矶分校，记录在案的事件也只有那些伤者需要寻求医疗帮助或去医院的事故。侥幸脱险的则没有记录。

梅里克承认，这是一个很难收集数据的课题，因为通常只有大型事故或有伤亡的事故才会成为头条新闻。“我敢肯定，还存在数以千计的重大事件，但它们都被遗漏了。”

文化差异

梅里克说，一些行业在这方面走在了前面，它们更加严格地报告实验室事件，然后积极努力防止类似事件在未来发生。他指出，这些公司甚至记录了玻璃器皿割伤这样的小伤。

梅里克补充说，当涉及到伤害、事故和安全时，不同国家的文化是不同的。他指出，中国的学术研究发展迅猛，科学、工程、医学和农业专业的研究生入学人数从2000年的约9万人迅速增加到2019年的约530万人。

上图显示了自2000年以来发生事故的实验室按地域的分布。

他说:“这太不可思议了。”他还指出，实验室安全一直很难跟上。“你不可能在这样的成长过程中不经历成长的痛苦。” 但梅里克说，在学术实验室和工业实验室之间，或者在不同的国家之间，还没有可比较的数据。

不过，北卡罗来纳州已退休的化学安全教育工作者萨缪拉•西格曼（Samuella Sigmann）表示，中国在实验室安全方面似乎落后于美国。她说，美国的一个转折点发生在2010年德州理工大学化学和生物化学系实验室的一起重大爆炸事件之后，该事件导致一名博士生失去了三根手指，面部和手部被烧伤，一只眼睛受伤。

当时，一名研一新生和五年级博士生在合成高氯酸肼镍衍生物（NHP），通常每次合成少于300mg。因需要表征分析的项目较多，如差示扫描量热法（DSC）、落锤冲击试验、热重分析（TGA）等，而每次合成的量仅够一次分析，要表征完全需要多次合成NHP，因此他们想一次就合成足够的量以消除批次间的差异而导致的测量误差，在没有征求PI意见的情况下，他们擅自放大规模至10g。

基于之前的经验，这两名研究生发现少量的NHP对水和正己烷并不敏感，不会燃烧和爆炸，因此推测大量的NHP也会有类似的表现。当放大规模时，博士生发现这个化合物团聚成块了，他意识到测试前样品需要粉碎，因此将一半样品转移至研钵中，加入正己烷用搅拌棒粉碎分散。

图片来源网络

为安全起见，他戴上了护目镜，后因故摘下护目镜并离开。因佩戴护目镜并不是强制行为，完全凭个人视情况而定，返回之后，这位高年级研究生没有戴上护目镜就开始继续搅拌，此时悲剧发生，化合物爆炸。

为了响应CSB的建议，2015年，美国化学学会（ACS）实验室安全中心制定了指南，描述了如何评估危害的方法。

作为制定指南的ACS委员会成员之一，西格曼指出，上述所提到这项新研究表明，中国将会有更多的安全监管和规则出台，而美国则试图通过知识和授权，形成一个使研究人员能够更好保护自身的氛围。

西格曼说，例如，在美国，研究生们在点对点的实验室安全研讨会上互相帮助。她补充说:“这个问题不能简单地通过监管或培训来解决。”“我们正试图让人们从循规蹈矩的心态转变为主动判断风险的心态。”

在与ACS的合作中，西格曼和其他安全专家创建了一个关于实验室安全的15小时免费电子学习课程，该课程已经运行了大约一年。她说，目前已经完成该课程的约1000人中，约有一半是在印度的研究生。印度的一些教授要求学生为了完成学位必须学习该课程。

“印度是另一个发生严重事故的国家，而且显然，在如何教育和培训研究化学家方面落后了。"

归根结底，梅里克认为，世界范围内这个问题的根本原因是，缺乏机构高层领导的承诺，没有把安全视为建设大学的一个重要和不可分割的部分。

梅里克赞赏中国意识到了这个问题的存在，并开始着手解决这个问题。他是2016年夏威夷事件调查小组的成员，撰写了关于氢/氧爆炸的详细报告。他同样参与了德克萨斯理工大学事件的调查。

梅里克指出，那些爆炸和2008年加州大学洛杉矶分校的桑吉案例一样，即在放大反应时因处置不当而失败，最终导致悲惨结果。

梅里克说，这很重要，因为如果使用大量有害物质的实验出现问题，风险可能是巨大的。“人们对实验从小规模进展到大规模所产生的危害认识不足。”