中国科学报
- 2022.11.11 -
2022年11月11日，《中国科学报》第4版和科学网首页分别刊登文章《“没有味儿”的实验室才是好实验室》，评述了国内实验室建设情况。
其中重点报道了倚世节能科技(上海)有限公司(以下简称“倚世科技”)聚力创新发展，为中国科研实验室建设提供有力的科技支撑，以双碳政策和健康中国为目标，赋能中国实验室安全、舒适、节能、可持续发展。
《中国科学报》原文如下：
“没有味儿”的实验室才是好实验室
在实验室做实验的女生，怎样尽量减少有毒物质对身体的伤害?在知乎上，这个问题被23万人浏览过。
以生化环材(生物、化工、环境、材料等)为代表的实验学科人员，实验室可能是最常待的地方。在许多人的印象里，一进入实验室就能闻到空气中的化学味。是一件很正常的事。
但对于身处其中的科研人员来说，这只能说明实验室的通风没有做好。
环境差+事故多=天坑专业
当下，对于生化环材是不是“天坑专业”的讨论越来越多。
近年来，国内多所高校实验室发生的人员伤亡事故，大多集中在生化环材领域的实验室。由于此类事故的视觉冲击大，每次发生都会引起社会关注，给人以“高危行业”的印象。
实际上，对于一线科研人员来说，发生安全事故是小概率事件，长期在实验室工作可能产生的健康问题才是关注的重点。
“过去在实验室工作，环境可以说是非常差。尤其在化学实验室，化学品相互反应时，会产生不同的物质，化学品味道总是很大。加上实验室通风效果不好，挥发性的物质会在室内弥漫很久。”倚世节能科技(上海)有限公司(以下简称倚世科技)董事长阮红正说。
倚世科技是一家专门从事实验室设备研发的企业，阮红正曾从事实验室管理工作多年。长期“泡在”实验室的经历，使阮红正对实验室环境可能影响健康深有体会。在他看来，最关键的因素，在于实验室能否高效率地通风换气，避免有害物质在环境中停留、积累。
排风柜是生化类实验最常用的防护装备之一。几乎所有实验都要在其中操作。从原理上讲，排风柜的作用就是把实验产生的废气排出室外。由于传统排风柜都是从室内抽取空气，所以必须同时通过新风空调向室内补充新风，以达到室内空气平衡。
“每台排风柜每年消耗的新风空调电费就要2万元左右，个别实验室在预算和运行经费都有限的情况下，甚至不装新风空调。”阮红正表示，实验室的环境比较复杂，但受限于过去的科研条件，也给生化环材的实验安全带来不小隐患。2018年北京某高校造成3人死亡的实验室事故中，部分原因就是实验室存在通风问题。
“排风柜的核心指标是泄漏率，这也是维持实验室安全的一个重要指标。如果挥发性物质在空气中的浓度足够低，就很难有实质性危害。但许多实验室只有排风没有送风，负压大到平时开门都费劲。气流不平衡，排风柜内废气无法有效排出室外，导致排风柜没有有效防护能力。同时，噪声和负压很大，室内温度又不可控，人待久了也不舒服。”阮红正说。
“在好的工作环境里，实验效率自然更高些。”王悯是上海一家化学研究所的实验室管理人员，她表示，没有浓烈的化学气味的实验室环境，对于科研人员很重要。这既是实验室安全的要求，也关系到科研人员的健康。
但这并不容易做到——尤其在一些“上了年纪”的实验室，可能一开始就不是按照实验楼的标准设计来建造的，层高不够、供电不足、没有足够的通风管井、楼层负载低等问题一直存在，工作环境的改善面临许多现实因素困扰。
老旧实验室环境差，国内约七成待更新
实验建筑设施等基础安全水平，是影响实验室安全的重要因素。在实验室行业，越来越多的机构意识到环境的重要性，并主动改善实验室的工作条件。
数据显示，2021年全国共投入研究与试验发展(R&D)经费约2.8万亿元。在这样的投入强度下，新建设的科研基础设施设计标准都很高。国内大部分新建实验室项目，都把环境作为一个重要指标。特别是高校、生物医药行业等，把环境指标看得很重要。
但对于建成时间10年以上的实验室，如何按照新标准进行升级改造仍是一个难题。
过去，高校和科研院所建实验楼，普遍存在楼层高度不足，以及风管、配电预留少等情况。“没有设备做不了实验，有限的资金大部分肯定要先投到设备上。”对此，武汉一名高校资产管理处工作人员坦言，尽管“重仪器、轻环境”是无奈之选，但也造成了实验室安全性、舒适性得不到保障的现实。据估算，目前国内约有70%的老旧实验室面临更新。
“与企业的高投入相比，高校、院所在硬件的投入上仍要考虑经费的限制。”王悯曾到几家在沪外企实验室参观，对于高标准的设备设施投入印象深刻。但她认为，尽管现在的经费投入强度提高了很多，但在一些相对老旧的实验室，还存在着通风系统和空调系统无法满足实验需要的情况。
2021年底，教育部开展了加强高校实验室安全专项行动，要求新建、扩建、改造实验室等项目开工前，要对空间布局、消防、水电、暖通、建筑材料等提出一般性要求。同时，要求根据实验室安全使用特点提出包括排风柜、排风量、废气处置的通风和空调系统等特殊要求，并加强审核审批。
然而，“装得起”只是第一步。实验建筑里面，通风和空调的能耗占到了70%左右。在国外，整个实验室24小时开机是一种常态。无论人在不在，排风柜始终开着，只有风量的变化。阮红正表示，“用得起”也是改善实验室环境的一个痛点，因为维持安全和舒适，往往意味着付出更多的运行成本。
国内许多实验室从费用支出考虑，只能从环境上打折，空调和通风设施能省则省。这些操作带来的结果是，实验室出现冬冷夏热、噪声大、温度湿度调节不灵等现象。有科研人员表示，自己在实验室里工作的考验，可能比做出成果的考验更大。
今年夏天，许多城市出现连续高温。“在上海的一些老旧实验室中，室外温度40摄氏度，实验室里36摄氏度，在这样的环境下，科研人员穿着白大褂在里面做实验，很难保持好的工作状态。”王悯说。
目前，包括倚世科技在内的多家国内企业，陆续推出了新型国产节能性排风柜。针对国内实验建筑的实际，最快仅需20天左右，就能对一间实验室完成通风设备改造，比传统方案降低70%的能耗，以最低的投入和运行成本，改善实验室的舒适性不足问题。
阮红正表示，老旧实验室的环境差，导致新人不愿意进来，留下的人工作效率也很低。翻新后的实验室环境更加友好，有助于提升科研人员的效率，对产出成果也更有帮助。同时，也能在一定程度上起到把人才留在生化环材领域的作用。
聚焦科研环境建设，共助中国实验室可持续发展
身心舒适的实验室环境，是当下青年科研人员最看重的指标之一。实验室能否做到安全、舒适、节能、可持续性，也成为高水平实验室的“隐性实力”。
为助力实验设施防护能力提升，倚世科技历经3年攻关，以“安全、节能、智能、模块化”四大核心诉求，研发出具有自主知识产权的伯努利层流风幕排风柜、妙流智能风阀等产品。攻克了几十年来补风型排风柜的气流组织稳定性难题，并解决了通风系统精确、快速、稳定的控制阀门技术问题。
其中，基于伯努利原理设计而成的伯努利层流风幕排风柜，通过补风风机直接从室外引入自然风送入排风柜内，用于补偿排风柜的排风，利用补风推力可降低排风量。推拉气流运动结构，使排风柜内腔形成稳定的气流组织，可以加速有害气体的排除，降低柜内有害气体的泄漏率，减少从实验室内抽取的空调新风风量，从而保持室内气流组织的稳定，节省新风空调能耗，降低室内负压和噪声。
据介绍，该产品的有害气体泄漏率大大优于国家标准且优于欧美标准，同时还将排风柜的运行能耗降低67%以上。相比传统定风量排风柜减少了70%~80%的空调新风量，相比变风量排风柜每台每年可以省电费1万元以上。它能同步提升实验室的安全度和人体舒适感，是一款较为理想的安全防护节能型产品。
目前，倚世科技已申请超100项专利，获得发明专利12项、实用新型及外观设计专利等合计56项;并建有产品研发实验室、产品运行展示实验室、产品节能认证实验室以及产品性能测试实验室;提供融研发、制造、销售及后期运维服务为一体的实验室系统化综合服务方案。客户遍布全国，覆盖生物制药、石油化工、新材料、检验检疫、科研机构、高校等行业领域。
比如，坐落于上海张江高科技园区生物医药基地的维亚生物航母楼实验室，采用了倚世科技自主研发的700台伯努利层流风幕排风柜，为其节省了初始投资860万元、年运行费用529万元。
阮红正表示，现在的排风柜大多使用铝合金和耐腐蚀的板材，可以正常使用一二十年。作为接触试剂最多的设备，科研人员对排风柜的日常保养也至关重要。他建议，科研人员应每隔两三个月对设备进行检查，每半年由厂家进行一次清洁维护。
“安全是科研的基础，舒适是产出成果的加速条件。一个好的工作环境，离不开多方的共同营造。”阮红正表示，倚世科技始终秉承“益人、益企、益世”的经营理念，以“双碳”政策和健康中国为目标，以建设低碳高质量实验室为事业，助力绿色循环发展的经济体系与低碳高效的能源体系全面建设，致力成为中国实验室装备行业引领者。
(来源：中国科学报)
