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原文作者：Jyoti Madhusoodanan

DIY方法可以帮助减少科研中的塑料使用和能源浪费。

虽然有些实验必须使用一次性塑料，但一些研究人员正在设法减少这方面的浪费。来源：Ivan Busic/Shutterstock

作为一名博士后研究员，Cristina Azevedo使用的一次性塑料管都是以百为单位。有一次，这位伦敦大学学院的生物化学家正在用Falcon管培养酵母，她发现自己对这些塑料垃圾似乎无可奈何，特别是想到她在博士期间的研究用的是可回收玻璃烧瓶来培养细菌。“我自己的工作变成了我的烦恼，由于无菌的要求，我的周围都是大量被废弃的塑料。”她说。

这么想的不止她一个。科学家们越来越意识到，他们产生的环境足迹（environmental footprint）与他们的研究是不成比例的。学术研究设施的能源消耗是商业楼宇的三倍到六倍，主要来自冷冻和通风系统。这些设施还会产生大量的塑料垃圾——问题从2017年开始变得尤其严重，当时中国开始拒收美国和欧洲的多个垃圾种类，导致更多的可回收垃圾堆放在当地的垃圾填埋场 。

在研究所层面，许多设施都在采取行动，贯彻更好的垃圾管理条例，寻找更环保的能源。比如伦敦大学学院争取到2024年停止使用一次性塑料，到2030年实现碳中和。但是，并非所有这些努力都能落实到各个实验室，一些敏感性实验依然离不开超低温冰箱和一次性塑料移液枪枪头。不过，对于大部分标准化实验来说，小改变可以有大作用。

Leeba Ann Chacko是印度科技学院的初级研究员，她也通过使用玻璃培养皿培养微生物来减少塑料消耗。相比以前一周就有一大袋，现在的她每周只产生几百克的塑料垃圾。“刚开始，我很担心污染和开支的问题，”Chacko说，“但其实转变很快，让我不禁疑惑为什么我们不早点这么做。”

除了能减少研究人员对环境的影响，这些行动还能节约他们的经费。除此以外，还有很多无形收益，包括更高的可重复性和一些求职福利。Azevedo在可持续性方面的行动让她的简历在申请工作时脱颖而出，她现在是葡萄牙私营非营利协会InnovPlantProtect的主管。

这些研究人员认为，可持续性就是负责任的科学。“资助我们的是公共资金，”Azevedo说，“使用这笔钱时，应为环境和地球的未来着想，这是我们的社会责任。”

从小事做起

美国德州莱斯大学的机械工程师Dan Preston读本科时曾在阿拉巴马工业评估中心做过兼职，他在那里帮助研究人员向当地工厂提出一些节能建议，也是从那时开始投身到让实验室更节能的事业中。

在麻省理工学院做博士后研究员期间，他有机会将这些知识化作行动。Preston的研究经常要在通风橱里处理化学物品。他注意到通风橱的活动拉窗经常开着，这会增加不必要的通风，浪费能源。为此，他希望能设计出一种简单的解决办法。他和同事报名参加了麻省理工“绿色实验室”（Green Labs）赞助的一项比赛。环境卫生与安全办公室提出的Green Labs项目旨在鼓励全校各系和实验室采取可持续的运作方式。他们最后赢得了5000美元的奖金，用于开发一种简单隐蔽的传感器——他们称之为移动和拉窗高度（motion and sash height，MASH）警报器，可以在忘记关闭拉窗时发出警报。他和他的团队还组建了实验室能源评估中心（LEAC）来评估实验室节能情况并提出相关建议。

根据LEAC团队的估算，麻省理工有一个实验室大概每年要付3万美元的电费，释放163吨二氧化碳。而将实验室的冰箱温度从−80 °C调至−70 °C，将顶灯换成LED灯泡，关掉一个通风橱，每年就能节省8%的能源消耗，减少约13吨二氧化碳排放，省下2500美元。“许多人都很惊讶，这些微小的改变竟有这么大的作用。”Preston说。

大学经费也能成为支持可持续性的另一种方式。2017年中国宣布不再接收美国和欧洲的塑料垃圾时，David Waterman和Brenda Lemos还是布兰迪斯大学的分子和细胞生物学研究生。他们撰写了创建一家回收公司的商业企划书，并在风投人士面前进行了创业答辩。他们参与的是学校的SPROUT项目，这是一个鼓励学生创业的奖项。在最终获得的经费支持和指导下，团队创立了GreenLabs Recycling，一个专门回收一次性移液枪枪头塑料存放盒的公司。

节能警报器（图左）会在通风橱忘记关闭时发出警报。来源：麻省理工学院环境卫生与安全办公室

创业答辩的感觉和论文答辩完全相反，论文答辩时，“你就是这项研究的专家。” Waterman回忆道，“我发现创业答辩更有压力，但你可以动用作为博士的软技能，比如如何讲好一个故事。”

目前，GreenLabs Recycling在波士顿区域有16个客户，每周可以回收1400公斤的移液枪枪头塑料盒。经常有研究人员询问如何使用该公司的服务，但Lemos解释道，研究人员和公司首先要让他们的设施管理者意识到这个问题。“虽然我们作为科学家深知科学界的回收工作做得不够，但设施管理者对于这个问题比较陌生，”Lemos说，“所以当你说这是付费回收时，对方一开始觉得无法接受。”

Preston和他的同事在麻省理工环境卫生与安全办公室的支持下，增加了LEAC评估的实验室数量。团队还将MASH组装教程公开，让所有人都可以花大约50美元就建好他们自己的警报系统。Preston说，与本科生合作是LEAC的一个重要使命。“我们把它看作是在节约能源，同时也是激励和培养下一代研究人员节能意识的机会。”

积少成多

科罗拉多大学博尔德分校绿色实验室计划的项目经理Kathryn Ramirez-Aguilar认为，即使不具备开展这类大规模行动所需要的支持或资金，研究人员也可以改变自己实验室的能源足迹。一个很简单的做法是共享设备。

在她的学校，各院系和研究团队最先是在私底下开始这项行动的，每个实验室分享一个使用度不高的仪器。后来有些实验室聘请了专人管理共享设备，并创建了用户谅解备忘录，把这个程序正式化了。共享仪器设备节省了研究经费，让使用者可以分享如何充分利用不同仪器的知识，这些仪器被放置在各个实验室或公用区域内，还节约了实验室空间，而实验室可以说是学校里最耗钱也最耗能的空间。“仅仅是因为我们提高了空间的利用效率，就用不着再建一栋实验大楼，你能想象这样的影响吗？”Ramirez-Aguilar说。

由于重复失败实验的需求减少了，这些改变还能对科研的可重复性和效率产生影响，伦敦大学学院的可持续实验室顾问Martin Farley说。“研究需要大量能源和物资投入，这些投入化作了最后产生的数据。”他说，“如果能让数据得到更好的利用，能用技术减少错误和重复，就能实现更大的可持续性。”

此外，共享设备可能比实验室里的设备维护得更好，Farley补充道。使用这些设备的研究人员“能在实验设计方面得到更多帮助，他们更易理解设备的实际用途”。他说。

我们的希望是：在可持续性方面，每个研究人员都能出一份力。再小的贡献也有帮助。“无论你打算在自己的实验室倡导可持续性，还是打算通过LEAC等平台与不同实验室合作，真正的改变需要两方面的共同努力，”Preston说，“任何一种方式都可以产生看得见的效果。”

原文以What can you do to make your lab greener?为标题发表在2020年5月11日的Nature technology feature上

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