一次性手套要被实验室封杀了？重返玻璃时代

图片来源：Daniel Stier at Twenty Twenty and Miren Marañón at East Photographic for Mosaic

编译 甄婷

来源 Mosaic， UCL等

编辑 魏潇

前段时间，伦敦大学学院（University College London，UCL）宣布了一项针对一次性塑料的禁令。校方承诺，从现在起到 2024 年，UCL 将逐步淘汰食堂、商店和实验室中一次性塑料制品的使用和售卖。这意味着不仅塑料瓶、一次性餐具、包装袋、吸管等生活中常见的塑料制品将在未来 5 年中从 UCL 的校园逐渐消失，连塑胶手套、移液枪吸头、一次性培养皿等实验室常用耗材也将被学校“封杀”。

比起那些日常生活中的一次性塑料污染，实验室产生的一次性塑料污染常常不那么受关注，而实际上，科学研究是一次性塑料的潜在消费大户之一。塑料培养皿、各种类型和尺寸的试剂瓶、多种类型的手套、一系列不同量程的移液器和配套使用的枪头、样品管和瓶装试剂……它们一般不会出现在大多数人的日常生活中，但就像是每日的咖啡和加班一样，早已是现代科学研究的日常。这些塑料制品和仪器是 21 世纪科研行业赖以生存的基础，没有它们，就没有我们现在所拥有的知识、技术、产品和药物。它们至关重要，但也极度污染环境。

“一次性”文化

追溯科学的历史，很难确切地说出一次性塑料何时进入实验室——我们恐怕要从 “一次性”文化的兴起和塑料的发明说起。

19 世纪中叶，伴随着工业革命带来的机器大规模生产，布和纸的生产变得更加容易，成本也更低。比起清洗和重复使用（或付钱让别人来做），扔掉要显得便宜和容易得多。“一次性”文化从此兴起。而从 19 世纪后期开始，塑料逐渐被合成出来并不断优化，战争则刺激了塑料制造业的爆炸式增长，大量的塑料制品迅速涌入二战后的房屋和实验室中。

塑料的优点多，应用广泛。它能够很好地将材料与外界环境隔离并保护起来不受污染，即使在运输过程中也不必担心泄露，与此同时，也能让我们避开与有毒试剂的直接接触。这种材料可以模制出各种形状。一些研究领域也在一次性塑料的助推下得到蓬勃发展，比如 DNA 研究。

现如今实验室产生的塑料废物的数量可谓惊人。伦敦大学学院校方表示，实验研究中用到的诸如培养皿和移液器枪头之类的塑料制品，占全球塑料废物的 2% 。2015 年，埃克塞特大学（University of Exeter）的研究人员评估了他们的生物科学系每年的塑料废物总量，并推断出全世界的生物医药和农业实验室每年可产生 550 万吨的实验室塑料废物，这相当于 2012 年全球塑料回收总量的 83%。这种“生产-使用-丢弃”的消费方式，使塑料废物在不知不觉之中积少成多，危害着环境。

图片来源：Daniel Stier at Twenty Twenty and Miren Marañón at East Photographic for Mosaic

如何处理？

然而实验室塑料废物的处理问题也相当棘手。首先在于塑料无法自然降解，废弃塑料制品能够分解出的几乎肉眼不可见的微小碎片——微塑料，这些同样能在化妆品和衣服纤维中找到的微小碎片正在不知不觉之间引发全球范围的污染。2017 年的一项研究发现，全球范围内采集的 81% 的自来水水样中都含有微塑料。在过去的几年间，研究人员甚至在美国和法国山脉的雨水中发现了微塑料；最近也在北极发现了它的身影。

其次，实验室塑料废物可能存在生化药品的污染，导致它们的回收过程繁琐，成本高昂。这类塑料废物不能随便和咖啡杯一起扔进校园内的回收垃圾箱，它们需要被收集在一处然后进行高压灭菌（这是一项耗能和耗水的灭菌过程），然后再送至垃圾填埋场填埋。这些因素都导致实验室塑料废物的回收并不那么容易进行。

尽管如此，有一部分科学家已经开始了他们的摸索，努力推进实验室塑料废物的回收进程。来自约克大学（University of York）的生物医学研究员戴维·昆汀（David Kuntin）和他的同事发现，并不是所有的塑料废物都被严重污染到无法回收——仍有一部分塑料废物可以通过去污净化的过程重复利用。昆汀和他的同事们检查并挑选出实验室中的那些污染程度较低的塑料废物，并自主开发了一个“去污站”，将塑料废物在高效消毒剂中浸泡 24 小时，然后漂洗以进行化学去污。他们还研究塑料的材质，选购易于回收的塑料。基于这些举措，他所在的实验室大约有一吨的塑料废物被回收下来而不必送去填埋。并且他们在保证灭菌效果的同时尽量缩短高压灭菌设备的运行时间，这一过程也节省了能源和水的消耗。

“仅仅是我们 20 人就使用了一吨可回收的塑料！”昆汀仍难以相信这么少的研究人员就能堆积这么多的废物，它们能足足装满 110 个浴缸。“作为科研人员，花着国家经费做研究，我们必须对自己在做的事情负责，”昆汀说到，“任何人都不应该对这回收下来的一吨塑料无动于衷。”

在布里斯托大学，技术人员乔治娜·莫蒂默（Georgina Mortimer）和萨兰娜·奇珀·基廷（Saranna Chipper-Keating）设立了实验室废物分类和回收方案。她们通过和一家专门处理难以回收垃圾的公司合作，完成了实验用手套和冰袋的回收。莫蒂默意识到只有回收利用才能让她们走得更远。她们还热衷于思考再利用和减少塑料废物的方式，比如通过批量购买减少包装浪费。

图片来源：Daniel Stier at Twenty Twenty and Miren Marañón at East Photographic for Mosaic

重返玻璃时代

重新用回玻璃制品也不失为消除一次性塑料污染的好办法。“过去有一段时间我们不依靠塑料也能进行先进的科学研究。这并不是说我们现在做的所有科学研究都能不依赖塑料来完成，而是说既然有一些科学研究我们曾经可以不依靠塑料就能完成，就说明我们现在也能不依赖塑料而完成。” 露西·吉利姆（Lucy Gilliam）曾是实验室中一次性塑料制品的“忠实用户”，现在她在布鲁塞尔（Brussels）研究环境运输政策，正成为消除一次性塑料污染的领军人物。在布里斯托大学的乔治娜·莫蒂默和萨兰娜·奇珀·基廷也在行动，她们正在尝试重新启用玻璃器皿，“我们正努力让玻璃器皿在我们系里再次时髦起来。”

然而重返玻璃时代也带来了一些必须要面对的问题。首先，重复使用玻璃意味着必须对其进行清洗和消毒，这个过程也消耗了资源。来自利兹的露西·斯图亚特（Lucy Stuart）表达了这一忧虑，他们不希望“无塑料承诺”仅仅是一个环境问题被另一个环境问题取代而没有得到根本解决。

同时，大卫·昆汀还担心切换回玻璃制品所引发的连锁效应。实验室中日常使用的诸如细胞培养基一类的试剂，是学界在数十年间基于塑料培养皿的培养环境，不断优化配方和浓度的结果。切换回玻璃器皿意味着这些试剂可能也要配套更新。最重要的是，切换回玻璃制品可能会对实验结果产生影响。细胞对它们的生长环境格外敏感，它们能够感知所依附的环境表面的粗糙程度和硬度。与塑料培养皿相比，在玻璃器皿中培养的细胞可能会发生不同的细胞行为，这可能会导致意想不到的实验结果出现。

还有一个问题就是重复使用玻璃制品的时间成本。使用玻璃仪器所增加的实验时间、清洗和消毒所消耗的水和加热过程，都会增加实验室的开销。使用一次性培养皿或枪头的速度明显更快。通过全生命周期成本的估算分析，安娜· 刘易斯（Anna Lewis）发现使用塑料确实要便宜得多，“在这种情况下，我们需要更多的补贴。”

图片来源：Daniel Stier at Twenty Twenty and Miren Marañón at East Photographic for Mosaic

减少实验室一次性塑料污染需要更多政策的实施和多方的合作努力。“任何真正的改变都会需要科研资助方式跟着改变”，安娜·刘易斯认为在理想情况下，大学在申请某些拨款计划之前应当证明其项目具有一定程度的可持续性。

与此同时，利兹大学正在积极地和周边其他组织建立联系。他们建立了一个覆盖利兹市的合作网络，包括周边的大学、约克郡救护车服务组织、市议会和约克郡水务公司。露西·斯图亚特表示，要解决校园内的一次性塑料问题，这种合作是必不可少的，因为它们都是组成整个地方经济的一部分，互相存在经济利益联系，这种联系可以保证学校的研究和创新能以对当地有利的方式被加以利用。

在过去的十年中，伦敦大学学院已经降低了校园内 27% 的碳排放量，并且做到了 垃圾零填埋，还修建了环保型建筑。到今年年底，伦敦大学学院将不再对参与化石燃料开采或生产的公司进行投资，并将公开校方的投资组合。未来，学校计划到 2024 年实现校园内所有建筑物的零碳排放，到 2030 年实现整个学校的零碳排放，包括停止学校餐饮服务和招待活动中的肉类供应。

伦敦大学学院校长迈克尔·阿瑟（Michael Arthur）教授表示：“高校有责任领导这场环境和社会可持续发展的变革。我们应当先发制人，动员校园内的员工和学生，激发下一代年轻人去改变世界。”