在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的女生，怎樣盡量減少有毒物質(zhì)對身體的傷害？在知乎上，這個問題被23萬人瀏覽過。

以生化環(huán)材（生物、化工、環(huán)境、材料等）為代表的實(shí)驗(yàn)學(xué)科人員，實(shí)驗(yàn)室可能是最常待的地方。在許多人的印象里，一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就能聞到空氣中的化學(xué)味。是一件很正常的事。

但對于身處其中的科研人員來說，這只能說明實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)沒有做好。

環(huán)境差+事故多=天坑專業(yè)

當(dāng)下，對于生化環(huán)材是不是“天坑專業(yè)”的討論越來越多。

近年來，國內(nèi)多所高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的人員傷亡事故，大多集中在生化環(huán)材領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室。由于此類事故的視覺沖擊大，每次發(fā)生都會引起社會關(guān)注，給人以“高危行業(yè)”的印象。

實(shí)際上，對于一線科研人員來說，發(fā)生安全事故是小概率事件，長期在實(shí)驗(yàn)室工作可能產(chǎn)生的健康問題才是關(guān)注的重點(diǎn)。

“過去在實(shí)驗(yàn)室工作，環(huán)境可以說是非常差。尤其在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，化學(xué)品相互反應(yīng)時，會產(chǎn)生不同的物質(zhì)，化學(xué)品味道總是很大。加上實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)效果不好，揮發(fā)性的物質(zhì)會在室內(nèi)彌漫很久。”倚世節(jié)能科技（上海）有限公司（以下簡稱倚世科技）董事長阮紅正說。

倚世科技是一家專門從事實(shí)驗(yàn)室設(shè)備研發(fā)的企業(yè)，阮紅正曾從事實(shí)驗(yàn)室管理工作多年。長期“泡在”實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)歷，使阮紅正對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境可能影響健康深有體會。在他看來，最關(guān)鍵的因素，在于實(shí)驗(yàn)室能否高效率地通風(fēng)換氣，避免有害物質(zhì)在環(huán)境中停留、積累。

排風(fēng)柜是生化類實(shí)驗(yàn)最常用的防護(hù)裝備之一。幾乎所有實(shí)驗(yàn)都要在其中操作。從原理上講，排風(fēng)柜的作用就是把實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢氣排出室外。由于傳統(tǒng)排風(fēng)柜都是從室內(nèi)抽取空氣，所以必須同時通過新風(fēng)空調(diào)向室內(nèi)補(bǔ)充新風(fēng)，以達(dá)到室內(nèi)空氣平衡。

“每臺排風(fēng)柜每年消耗的新風(fēng)空調(diào)電費(fèi)就要2萬元左右，個別實(shí)驗(yàn)室在預(yù)算和運(yùn)行經(jīng)費(fèi)都有限的情況下，甚至不裝新風(fēng)空調(diào)。”阮紅正表示，實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境比較復(fù)雜，但受限于過去的科研條件，也給生化環(huán)材的實(shí)驗(yàn)安全帶來不小隱患。2018年北京某高校造成3人死亡的實(shí)驗(yàn)室事故中，部分原因就是實(shí)驗(yàn)室存在通風(fēng)問題。

“排風(fēng)柜的核心指標(biāo)是泄漏率，這也是維持實(shí)驗(yàn)室安全的一個重要指標(biāo)。如果揮發(fā)性物質(zhì)在空氣中的濃度足夠低，就很難有實(shí)質(zhì)性危害。但許多實(shí)驗(yàn)室只有排風(fēng)沒有送風(fēng)，負(fù)壓大到平時開門都費(fèi)勁。氣流不平衡，排風(fēng)柜內(nèi)廢氣無法有效排出室外，導(dǎo)致排風(fēng)柜沒有有效防護(hù)能力。同時，噪聲和負(fù)壓很大，室內(nèi)溫度又不可控，人待久了也不舒服。”阮紅正說。

“在好的工作環(huán)境里，實(shí)驗(yàn)效率自然更高些。”王憫是上海一家化學(xué)研究所的實(shí)驗(yàn)室管理人員，她表示，沒有濃烈的化學(xué)氣味的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，對于科研人員很重要。這既是實(shí)驗(yàn)室安全的要求，也關(guān)系到科研人員的健康。

但這并不容易做到——尤其在一些“上了年紀(jì)”的實(shí)驗(yàn)室，可能一開始就不是按照實(shí)驗(yàn)樓的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計來建造的，層高不夠、供電不足、沒有足夠的通風(fēng)管井、樓層負(fù)載低等問題一直存在，工作環(huán)境的改善面臨許多現(xiàn)實(shí)因素困擾。

老舊實(shí)驗(yàn)室環(huán)境差，國內(nèi)約七成待更新

實(shí)驗(yàn)建筑設(shè)施等基礎(chǔ)安全水平，是影響實(shí)驗(yàn)室安全的重要因素。在實(shí)驗(yàn)室行業(yè)，越來越多的機(jī)構(gòu)意識到環(huán)境的重要性，并主動改善實(shí)驗(yàn)室的工作條件。

數(shù)據(jù)顯示，2021年全國共投入研究與試驗(yàn)發(fā)展（R&D）經(jīng)費(fèi)約2.8萬億元。在這樣的投入強(qiáng)度下，新建設(shè)的科研基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)都很高。國內(nèi)大部分新建實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，都把環(huán)境作為一個重要指標(biāo)。特別是高校、生物醫(yī)藥行業(yè)等，把環(huán)境指標(biāo)看得很重要。

但對于建成時間10年以上的實(shí)驗(yàn)室，如何按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級改造仍是一個難題。

過去，高校和科研院所建實(shí)驗(yàn)樓，普遍存在樓層高度不足，以及風(fēng)管、配電預(yù)留少等情況。“沒有設(shè)備做不了實(shí)驗(yàn)，有限的資金大部分肯定要先投到設(shè)備上。”對此，武漢一名高校資產(chǎn)管理處工作人員坦言，盡管“重儀器、輕環(huán)境”是無奈之選，但也造成了實(shí)驗(yàn)室安全性、舒適性得不到保障的現(xiàn)實(shí)。據(jù)估算，目前國內(nèi)約有70%的老舊實(shí)驗(yàn)室面臨更新。

“與企業(yè)的高投入相比，高校、院所在硬件的投入上仍要考慮經(jīng)費(fèi)的限制。”王憫曾到幾家在滬外企實(shí)驗(yàn)室參觀，對于高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備設(shè)施投入印象深刻。但她認(rèn)為，盡管現(xiàn)在的經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度提高了很多，但在一些相對老舊的實(shí)驗(yàn)室，還存在著通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)無法滿足實(shí)驗(yàn)需要的情況。

2021年底，教育部開展了加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室安全專項(xiàng)行動，要求新建、擴(kuò)建、改造實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目開工前，要對空間布局、消防、水電、暖通、建筑材料等提出一般性要求。同時，要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)室安全使用特點(diǎn)提出包括排風(fēng)柜、排風(fēng)量、廢氣處置的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)等特殊要求，并加強(qiáng)審核審批。

然而，“裝得起”只是第一步。實(shí)驗(yàn)建筑里面，通風(fēng)和空調(diào)的能耗占到了70%左右。在國外，整個實(shí)驗(yàn)室24小時開機(jī)是一種常態(tài)。無論人在不在，排風(fēng)柜始終開著，只有風(fēng)量的變化。阮紅正表示，“用得起”也是改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的一個痛點(diǎn)，因?yàn)榫S持安全和舒適，往往意味著付出更多的運(yùn)行成本。

國內(nèi)許多實(shí)驗(yàn)室從費(fèi)用支出考慮，只能從環(huán)境上打折，空調(diào)和通風(fēng)設(shè)施能省則省。這些操作帶來的結(jié)果是，實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)冬冷夏熱、噪聲大、溫度濕度調(diào)節(jié)不靈等現(xiàn)象。有科研人員表示，自己在實(shí)驗(yàn)室里工作的考驗(yàn)，可能比做出成果的考驗(yàn)更大。

今年夏天，許多城市出現(xiàn)連續(xù)高溫。“在上海的一些老舊實(shí)驗(yàn)室中，室外溫度40攝氏度，實(shí)驗(yàn)室里36攝氏度，在這樣的環(huán)境下，科研人員穿著白大褂在里面做實(shí)驗(yàn)，很難保持好的工作狀態(tài)。”王憫說。

目前，包括倚世科技在內(nèi)的多家國內(nèi)企業(yè)，陸續(xù)推出了新型國產(chǎn)節(jié)能性排風(fēng)柜。針對國內(nèi)實(shí)驗(yàn)建筑的實(shí)際，最快僅需20天左右，就能對一間實(shí)驗(yàn)室完成通風(fēng)設(shè)備改造，比傳統(tǒng)方案降低70%的能耗，以最低的投入和運(yùn)行成本，改善實(shí)驗(yàn)室的舒適性不足問題。

阮紅正表示，老舊實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境差，導(dǎo)致新人不愿意進(jìn)來，留下的人工作效率也很低。翻新后的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境更加友好，有助于提升科研人員的效率，對產(chǎn)出成果也更有幫助。同時，也能在一定程度上起到把人才留在生化環(huán)材領(lǐng)域的作用。

聚焦科研環(huán)境建設(shè)，共助中國實(shí)驗(yàn)室可持續(xù)發(fā)展

身心舒適的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，是當(dāng)下青年科研人員最看重的指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn)室能否做到安全、舒適、節(jié)能、可持續(xù)性，也成為高水平實(shí)驗(yàn)室的“隱性實(shí)力”。

為助力實(shí)驗(yàn)設(shè)施防護(hù)能力提升，倚世科技?xì)v經(jīng)3年攻關(guān)，以“安全、節(jié)能、智能、模塊化”四大核心訴求，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的伯努利層流風(fēng)幕排風(fēng)柜、妙流智能風(fēng)閥等產(chǎn)品。攻克了幾十年來補(bǔ)風(fēng)型排風(fēng)柜的氣流組織穩(wěn)定性難題，并解決了通風(fēng)系統(tǒng)精確、快速、穩(wěn)定的控制閥門技術(shù)問題。

其中，基于伯努利原理設(shè)計而成的伯努利層流風(fēng)幕排風(fēng)柜，通過補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)直接從室外引入自然風(fēng)送入排風(fēng)柜內(nèi)，用于補(bǔ)償排風(fēng)柜的排風(fēng)，利用補(bǔ)風(fēng)推力可降低排風(fēng)量。推拉氣流運(yùn)動結(jié)構(gòu)，使排風(fēng)柜內(nèi)腔形成穩(wěn)定的氣流組織，可以加速有害氣體的排除，降低柜內(nèi)有害氣體的泄漏率，減少從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)抽取的空調(diào)新風(fēng)風(fēng)量，從而保持室內(nèi)氣流組織的穩(wěn)定，節(jié)省新風(fēng)空調(diào)能耗，降低室內(nèi)負(fù)壓和噪聲。

據(jù)介紹，該產(chǎn)品的有害氣體泄漏率大大優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)且優(yōu)于歐美標(biāo)準(zhǔn)，同時還將排風(fēng)柜的運(yùn)行能耗降低67%以上。相比傳統(tǒng)定風(fēng)量排風(fēng)柜減少了70%~80%的空調(diào)新風(fēng)量，相比變風(fēng)量排風(fēng)柜每臺每年可以省電費(fèi)1萬元以上。它能同步提升實(shí)驗(yàn)室的安全度和人體舒適感，是一款較為理想的安全防護(hù)節(jié)能型產(chǎn)品。

目前，倚世科技已申請超100項(xiàng)專利，獲得發(fā)明專利12項(xiàng)、實(shí)用新型及外觀設(shè)計專利等合計56項(xiàng)；并建有產(chǎn)品研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品運(yùn)行展示實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室以及產(chǎn)品性能測試實(shí)驗(yàn)室；提供融研發(fā)、制造、銷售及后期運(yùn)維服務(wù)為一體的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)化綜合服務(wù)方案?？蛻舯椴既珖采w生物制藥、石油化工、新材料、檢驗(yàn)檢疫、科研機(jī)構(gòu)、高校等行業(yè)領(lǐng)域。

比如，坐落于上海張江高科技園區(qū)生物醫(yī)藥基地的維亞生物航母樓實(shí)驗(yàn)室，采用了倚世科技自主研發(fā)的700臺伯努利層流風(fēng)幕排風(fēng)柜，為其節(jié)省了初始投資860萬元、年運(yùn)行費(fèi)用529萬元。

阮紅正表示，現(xiàn)在的排風(fēng)柜大多使用鋁合金和耐腐蝕的板材，可以正常使用一二十年。作為接觸試劑最多的設(shè)備，科研人員對排風(fēng)柜的日常保養(yǎng)也至關(guān)重要。他建議，科研人員應(yīng)每隔兩三個月對設(shè)備進(jìn)行檢查，每半年由廠家進(jìn)行一次清潔維護(hù)。

“安全是科研的基礎(chǔ)，舒適是產(chǎn)出成果的加速條件。一個好的工作環(huán)境，離不開多方的共同營造。”阮紅正表示，倚世科技始終秉承“益人、益企、益世”的經(jīng)營理念，以“雙碳”政策和健康中國為目標(biāo)，以建設(shè)低碳高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室為事業(yè)，助力綠色循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系與低碳高效的能源體系全面建設(shè)，致力成為中國實(shí)驗(yàn)室裝備行業(yè)引領(lǐng)者。