饮于活水泉源，活出真实信仰
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最近读到新闻，广东中山医二院苏士成实验室多名学生患癌，网上议论纷纷，纷纷猜测是否跟实验室安全管理有问题，导致致癌物质接触暴露有关。希望逐渐有更进一步的调查能够帮助公众消除疑虑。
自己从国内读研开始，一直到国外留学读博，做博后，再到后来有了自己独立的实验室，前前后后有20多年实验室工作的时间。所以对实验室安全有些直接经验和看法，想写点文字出来，但一直抽不出整段的时间，今天先起个头，有空时再编辑补充。
简单来讲，实验室因为目的不同，设定的标准不同，可以分为不同的种类，比如因为接触的生物风险不同，可以有BSL-1, BSL-2, BSL-3 等的划分，也可以因为属于研发（R&D）还是生产QC的区别，定义为 GLP或是GMP标准。医学检验实验室与科研单位experimental research的lab也是很不同的。哪怕单单analytical analysis功能，根据实验方法的不同，所用仪器试剂的不同，也可以细分为很多不同种类。所以要仔细分类讨论会比较费时费力，只能概略cover一下一般的风险。很多风险都是低概率，高影响的风险（low probability, but high impact risk).
1. 物理类风险：物品仪器堆挤，不小心会绊倒摔倒的风险；跑电泳时会用到高压电，万一泄露时的电击危险；超速离心时未平衡会造成离心机失衡，甚至样品或转头会甩出来；易燃，易挥发气体的燃烧爆炸风险；还有常常需要使用液氮低温冻存，不小心溅漏到皮肤，脸上的冻伤危险；使用注射器，针头一不小心扎伤自己的危险；玻璃容器断裂，炸裂造成的切割伤危险；
2. 化学类：强酸强碱，腐蚀性，对皮肤粘膜刺激性试剂；易燃易爆试剂；所有可以通过消化道，呼吸道，皮肤吸收的试剂，在意外接触暴露时都可以对人体造成急性或慢性中毒伤害；有些化学物质具有致畸性，致突变性，比如跑电泳时常用的染DNA的溴化乙啶（EB）或荧光标记染细胞核DNA的吖啶橙（AO)或propidium iodide (PI)，等等。
3.放射性物质接触：蛋白标记常常要用到放射性碘，硫；核酸标记也常常要用到P32; 做细胞增殖测定常用的3H (氚）标记的thymidine incorporation试验；测细胞杀伤常用的铬51 释放试验（cytotoxicity assay by chromium release), 等等；不光有外照射的风险，如果不慎进入体内还会有更危险的内照射风险。所以必须根据射线的种类选用相应的防护设备，要佩戴dosimeter, 定期检测暴漏的剂量是否在允许安全值以下。
2 中的某些化学物质和3 在一定的累计剂量后都有潜在致癌，致畸变的风险。
4. 生物风险 （Biosafety）：作为实验室工具使用的野生型或重组细菌，病毒载体；人血液样品，体液样品等等；blood born pathogen防护的重要原则之一就是，要假设所接触的人体血液或体液（如脑脊液，腹腔穿刺液，痰液等），组织细胞的提供者本身有传染性疾病（比如艾滋病毒阳性，乙肝或丙肝阳性），因此处理样本一定要小心带好个人防护护具（PPE），如lab coat,手套，口罩，防护眼镜或防护面罩，防止液体溅入眼睛或皮肤上有open wound 的地方。发生污染溅漏一定要用有效的试剂或物理方法进行灭活处理。生物实验室垃圾处理一定要分类，符合预定的标准程序。
今天（2023年11月19日）文学城首页登了一则新闻（实则为旧闻）， 讲到1972年发生在美国德克萨斯的一个实验室事故，在事故中实验室气溶胶暴露造成了一名操作人员感染狂犬病毒，并最终于22天后死于狂犬病。其中最主要的原因是该操作人员没有密封操作，更违规用嘴移液（pipetting）,从而吸入大量狂犬病毒气溶胶（aerosol). 注意事故发生的时间是1972年。今天在实验室用嘴pipette是不可想象的，第一现在的实验室安全规则一定会反复强调不允许用嘴pipette；第二，现在的移液工具很方便，根本不需要你冒险用嘴去吸胶管或滴管中的液体。
（新闻链接：https://www.wenxuecity.com/news/2023/11/19/125286148.html ）
学过病毒学的应该都知道大名鼎鼎的马尔堡病毒，也有称为马堡病毒，青猴病病毒，英文名称为Malburg virus (MARV), 是马尔堡出血热的致病源。MARV与埃波拉病毒(Ebola virus) 相近，为人畜共患传染病。罹患此病的人会出現高烧、腹泻、呕吐及出血的現象。马尔堡病毒最早在人体致病致死的报导也是来自于实验室暴露接触。
马尔堡出血熱最先有記载的爆发是在1967年的德國马尔堡，31人染病，病症亦因此而以該地命名，之后在法兰克福及贝尔格莱德亦有病例。31人中，25人是直接感染，当中七人死亡。直接染病的人多是因為接触当地实验室內染有马尔堡病毒的猴子而致病。（来源：维基百科）
5. 实验动物相关的安全风险。根据研究目的和方向的不同，实验室动物有种类繁多，小到蚊子，果蝇，斑马鱼，中到蟾蜍，各种种系的小鼠，大鼠，大到猩猩，猴子等哺乳动物，不一而足，加上所使用的实验干预手段不同，研究的病原不同，摄入/外源输入的干预实验物质不同，因而各自有相应的安全风险级别。动物实验室必须经过严格的资质审查和认定，所有animal protocol 都要经过有关科学和伦理委员会严格审查通过，所有操作人员也必须经过一定的培训才可以有资格进行动物实验。即便如此，相应的安全措施也一定要严格遵循，比如提前注射破伤风疫苗以预防动物咬伤抓伤，开始实验前应采集研究人员血样冻存，以备将来需要时回顾分析对照。在长期接触动物过程中，有可能对动物的皮毛，尿，粪便逐渐产生过敏反应，需要监测。实验操作要严格按照操作规程进行，需要穿戴相应的PPE。
记得当年我们冻存的细胞都在地下室freezer farm的一排排的-80度冰箱，或好几个巨型液氮容器里，要上到梯子里才能够到里边一排排的金属架子上的样品。我给实验室博后和technician定下的规则是任何时候下去取细胞或试剂必须要两个人一起去，万一出了问题可以互相支援救命。这都是以前有过生命教训的，液氮泄露后挥发，空气中氧含量降低，长期在这个环境中会缺氧晕倒，因为氮气是无色无味的。
再讲几个真实的实验室事故吧。
一个是我们以前部门的大头，在当年做postdoc的时候，因为我前面提到的原因，昏倒在液氮罐旁边，一头栽在地上，差点没命了。幸亏另一名postdoc也到楼下取细胞，急忙把他拖了出来，救了他一命。
另一个是我做博后时，同一实验室来自于东南亚某国的一位博后，晚上在动物房给动物静脉注射纯化后标记的细胞，一只一只注射完后松了口气，正准备离开，突然觉得脚底下一阵刺痛，原来地上不知谁扔了一个用过的syringe, 针头刺透鞋底，扎进了他的脚掌。他后来只得自己去急诊室处理，因为不知道注射器内是什么成分，担心艾滋病毒感染，只好预防性地使用抗艾滋的鸡尾酒疗法药物，治疗了一段时间，并定期抽血复查，好在六个月后证实不需要担心HIV了。这种accident是必须上报登记记录的。
小的实验室安全事故也偶尔有发生的，比如在hood里消毒玻璃棒或金属剪子或镊子要常用到酒精灯或Bunsen burner，有时候不小心碰倒泼洒酒精会会着火，还听说过更离谱的，解剖小鼠先用喷壶喷完酒精消毒后，外科弯剪用酒精灯消毒，但是烧的时间太长太热，结果一接触小鼠直接”扑”地一声给点燃了。。。自然是一阵灭火忙乎。。。
有些事故就比较严（bei）重(can)了。我做博后时，我们每年要进行annual lab safety refresher training, 记得给我们讲课的safety officer每次一再提醒大家要佩戴防护用具，特别是保护眼睛的，“很不幸，我们研究所化学系每年都有人失去眼睛，原因呢？不戴goggle， ‘我配溶液/加样就是一瞬间的事’（英文原话：in just a splitting second），而accident就恰巧在splitting second发生了；每年也都有人失去limb。。。所以，请保护好你自己，为了你自己，还有你的家人。” 唉，悲催啊。
所以，没有危险意识是最危险的。
实验室安全管理的第一步就是进行安全风险评估（risk assessment），把所有有可能出现的危险（hazard)都列出来，评估其一旦出现的危害；然后就是据此进行安全规则制订，指定负责人和相应审查监督委员会，所有操作者上岗前必须进行相应的安全培训，操作者必须严格尊受相应的规则和程序（如实验室内严禁进食，喝水，化妆；不得用嘴pipette；不能穿露出脚趾的鞋；必须穿戴相应的PPE； 等等）；对实验室定期评估检查，发现问题必须依照违规严重性进行相应的整顿（如停止运行，限期改进，人员重新培训，等等）。
最开始只搭了个大体架子，后来陆陆续续往里填了不少砖，现在基本完工了。
小的实验室安全事故也偶尔有发生的，比如在hood里消毒玻璃棒或金属剪子或镊子要常用到酒精灯或Bunsen burner，有时候不小心碰倒泼洒酒精会会着火，还听说过更离谱的，解剖小鼠先用喷壶喷完酒精消毒后，外科弯剪用酒精灯消毒，但是烧的时间太长太热，结果一接触小鼠直接”扑”地一声给点燃了。。。自然是一阵灭火忙乎。。。
有些事故就比较严（bei）重(can)了。我做博后时，我们每年要进行annual lab safety refresher training, 记得给我们讲课的safety officer每次一再提醒大家要佩戴防护用具，特别是保护眼睛的，“很不幸，我们研究所化学系每年都有人失去眼睛，原因呢？不戴goggle， ‘我配溶液/加样就是一瞬间的事’（英文原话：in just a splitting second），而accident就恰巧在splitting second发生了；每年也都有人失去limb。。。所以，请保护好你自己，为了你自己，还有你的家人。” 唉，悲催啊。
所以，没有危险意识是最危险的。
记得当年我们冻存的细胞都在地下室freezer farm的一排排的-80度冰箱，或好几个巨型液氮容器里，要上到梯子里才能够到里边一排排的金属架子上的样品。我给实验室博后和technician定下的规则是任何时候下去取细胞或试剂必须要两个人一起去，万一出了问题可以互相支援救命。这都是以前有过生命教训的，液氮泄露后挥发，空气中氧含量降低，长期在这个环境中会缺氧晕倒，因为氮气是无色无味的。
4. 生物风险 （Biosafety）：作为实验室工具使用的细菌，病毒载体；人血液样品，体液样品等等；blood born pathogen防护的重要原则之一就是，要假设所接触的人体血液或体液（如脑脊液，腹腔穿刺液，痰液等），组织细胞的提供者本身有传染性疾病（比如艾滋病毒阳性，乙肝或丙肝阳性），因此处理样本一定要小心带好个人防护护具（PPE），如lab coat,手套，口罩，防护眼镜或防护面罩，防止液体溅入眼睛或皮肤上有open wound 的地方。发生污染溅漏一定要用有效的试剂或物理方法进行灭活处理。生物实验室垃圾处理一定要分类，符合预定的标准程序。
5. 实验动物相关的安全风险。根据研究目的和方向的不同，实验室动物有种类繁多，小到蚊子，果蝇，斑马鱼，中到蟾蜍，各种种系的小鼠，大鼠，大到猩猩，猴子等哺乳动物，不一而足，加上所使用的实验干预手段不同，研究的病原不同，摄入/外源输入的干预实验物质不同，因而各自有相应的安全风险级别。动物实验室必须经过严格的资质审查和认定，所有animal protocol 都要经过有关科学和伦理委员会严格审查通过，所有操作人员也必须经过一定的培训才可以有资格进行动物实验。即便如此，相应的安全措施也一定要严格遵循，比如提前注射破伤风疫苗以预防动物咬伤，开始实验前应采集研究人员血样冻存，以备将来需要时回顾分析对照。要严格按照操作规程进行，需要穿戴相应的PPE。