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星期日, 12月 08, 2019

恐怖實驗事件簿

港台電視31五夜講場的《真係好科學》,今季又完成了。臨近尾聲其中一集主題〈恐怖實驗事件簿〉,對理科人應該可以勾起很多回憶。



類似的題材美國一早有節目,就是Discovery Channel 的《Dark Matters: Twisted But True》,專門介紹科學史上的陰暗面或「黑歷史」,方某幾年前曾介紹過。我認為NOW那個翻譯《科學機密檔案》太行貨(應該是台灣人譯),我寧願用共產黨慣語譯成《黑材料》。

相對於火博士感受良多的Karen Wetterhahn,雖然幾滴二甲基汞滲過手套足以致命已經夠毛骨悚然(而且折磨幾個月才死得去),但可能還未夠黑暗,所以 Dark Matters 沒有包括她。Dark Matters 有另一宗更恐怖的事故,就是 Louis Slotin 在早年一場核武實驗失誤中,為了制止核爆用手掰開了達到臨界質量的核材料,最後自己身受致命輻射而死。

為何說理科人會勾起回憶呢﹖當然一般實驗的致命風險相對低,但學習期間大多會犯過錯,也有點驚險,這點相信大部分人都經歷過。方某至少想起四樣。


1. 液態氮

相對於節目中化學人提及要把液態氮倒進玻璃管,放久了把氧氣也液化有爆炸風險,方某的指導教授只是用來凍結樣本,沒有那麼驚險,幾乎凍傷倒就試過。

我們有個石油氣罐大小的液態氮容器,要用的時候就把裝在膠試管裡的樣本(我們通常跟著牌子叫Falcon)放在一個大發泡膠箱裡,把容器裡的液態氮倒進去箱裡,然後像炒菜一樣翻弄一下,然後拿出來就見到凍結了。
(暑假做畢業研究時,師兄們說笑應該買個西瓜拋進去弄西瓜冰。)

可是就像大家在電視或科學館見到的,液態氮一現身通常就是煙霧彌漫(因為液態氮溫度太低,會立即把附近的水汽凝結成霧)。所以一倒進箱裡之後,就會一片霧,有時裡面的試管完全看不到。通常會戴著廚房隔熱手套,伸進去拿著試管揚動,讓試管尾端的樣本接觸液態氮。
某次冷卻,方某見霧散,以為液態氮已全部蒸發,直接伸手去拿試管。怎料伸到底才碰到「水」,原來液態氮還在箱底。手在刺痛下立即抽出來。

雖然正如主持提及,因為體溫相對液態氮非常熱,會在手部周圍形成氣體層(Leidenfrost effect / 賴登福現象 / 影片),皮膚不會立即接觸到液態氮,所以不致於凍傷(科學館公開演示甚至可以把幾滴液態氮滴在觀眾手上)。但這也只是縮手縮得快才沒凍傷,如果接觸久了還是會傷的。


2. 離心機

指導教授的實驗室,幾乎都是研究一類叫凝集素(lectin)的蛋白質,分別只是在哪種植物上抽取出來。所以他們的實驗材料收集甚至可以去一次超級市場,把所有賣的植物都買一份回來就可以了,整個實驗室就像蔬果店般。(那時我才知道武俠小說電視劇當成神藥的「天山雪蓮」原來在佳寶有售……)

我當時把lectin譯成「血球凝集素」,不太準確(不如說後者是一個子集),不過我們實驗室要確認樣本的 lectin 活性,的確就是靠血球。具體就是兔子的紅血球,加進樣本中,發現凝血現象就是有 lectin。在一塊多坑的實驗皿上多次稀釋後,看看稀釋到哪個程度的樣本不再凝血,就可以確定樣本的相對活性。

不過我們不是直接把兔血注進去做實驗,而只是用紅血球,所以就要先用離心機把紅血球分離出來。
跟著師兄做一次之後,日後兔血不夠用就要自己拿冷藏的兔血去離心機分離,把血漿和其他成分分開,取走它們,然後再加pH緩衝液讓紅血球可以懸浮。(記憶中過程不只離心一次,加緩衝液後還要再離心去「洗」血球的。)
這些處理過的兔血通常可以用幾天,之後就會開始老化,不能確認到 lectin 活性。

主持人提及離心機是危險機器,如果你試過在洗衣機放太多或太重的衣服導致「轟轟聲」,相信也會感受到主持說的「個心都離一離」。離心機的轉數比洗衣機高得多,所以如果失控真的可以很嚴重。
當然方某用的充其量是小雪櫃尺寸的離心機,應該還未至於像主持說的那種失衡後「像炮彈飛出來」,但也試過因為平衡沒做好所以開機不久就聽到怪聲,唯有立即按停止掣叫停加速,畢竟玩壞了機器可不是小薯仔賠得起。


3. 濃鹽酸

前面提到兔紅血球離心後要加緩衝液,緩衝液就是用鹽酸調較。而實驗室是不會買稀鹽酸的(道理等於現在洗衣液都是「濃縮洗衣液」一樣),所以用完的話,請自己拿濃鹽酸稀釋使用。

不用大學生,就算預科化學已經有接觸濃酸,都應該知道非常危險。全副眼罩實驗袍之類固然不可少,稀釋理論上是應該在煙櫥裡進行。
那天方某要自己稀釋鹽酸,所以在危險櫃拿了一大支濃鹽酸出來(大膠樽,大概1-1.5L)。忘記了那天煙櫥有人要用還是甚麼的(或者在煙櫥做嫌麻煩,因為用來磅鹼性物質的電子磅在外面,要跑來跑去),總之我就在一般實驗檯上,把那支濃鹽酸打開蓋後,在量筒倒了相需份量,準備加在蒸餾水中稀釋。

方某轉頭時,鼻子在那支未蓋上的濃鹽酸上空(大約半米距離)經過……
……然後我就像被人向鼻子打了一拳似的,痛到整個人蹲下來。

事後孔明,當然就是濃鹽酸在散發見不到的蒸汽,進入方某鼻子後變回鹽酸,就強烈地刺激鼻子的神經末梢。對於做實驗時未夠清醒的人,正宗「聞一聞醒腦提神」,沒流鼻血已經算幸運。
濃硫酸會發煙,這是預科時就已經知道的事(有名你叫「發煙硫酸」),就是不知道原來濃鹽酸也一樣。


4. 抽兔血

主持之一吳家亮博士約略提到,在兔子心臟抽血的故事,說現在已經不允許了。在網上看吳博士的履歷,似乎應該比方某遲幾年進「暴大」,但他「聽聞」的故事,在下可是親身旁觀過。

實驗室除了有個博士後,還有個大陸來的博士,似乎是指導教授的舊生,每年暑假都會南下來我們這裡做些實驗。當時實驗室的兔血用到七七八八,於是他就帶領師兄們和在下去抽兔血。

找兔子是要過橋的,不過並非現在名聲大噪的二號橋,而是一號橋。當時二號橋對面沒甚麼設施,科學園還未填海,只有一座生物科技研究院和大學水上活動中心。一號橋就是通往夾在火車軌、吐露港公路和火車站中間的三角形飛地。那邊有一座甚麼「上海總會科研中心」,裡面有甚麼不大清楚,只知道大學的實驗動物是養在那裡。

到了裡面,找到我們寄養的兔子,這些兔子都是專門養來抽血的。
博士拿了一隻,說這隻兔子已經抽過很多次,已經不適合再用來抽血,這次是最後一次。

(即是我們要看牠死﹖未出發前給我一點心理準備好嗎﹖)

正如主持所述,博士說插血管無法抽盡血液(因為大力抽血管會收縮,截斷血流,而抽到一半兔子不夠血死掉,心臟不再泵血也就抽不到其餘的血液),所以「為免浪費」會直接把針插進心臟裡抽……

(~~~吓﹖﹗﹖﹗~~~)

然後他就把針筒插進兔子胸口抽血。抽到最後,再一次「為免浪費」,他在針筒的柄再用力一抽,兔子四肢抽搐了一下,然後掛掉……

(你有見到我面上出現了三條線嗎﹖)

方某一向開玩笑說,「生物人」變態,因為見慣屎尿屁血。但見到這個畫面,仍不免感到非常震撼,並對孟子那句「君子遠庖廚」有另一番體會。讀了生物多年,自然知道做研究一定會有生命犧牲,但見到牠在你面前臨終抽搐,心裡仍然很難接受。

先前提到的離心機,方某曾試過有一批兔血,無論「fing」幾次都總是不正常,無法把紅色的血球沉到底部。簡單說即是在離心時血球爆了(學名叫溶血 haemolysis),所以血紅素散佈在血漿中間不沉降。搞了一輪找師兄們求救,他們望望那支血,再問了我過程都是跟隨既有程序。「可是我連續做了幾次都是這樣呀,難道不成是這批兔血有問題﹖」師兄們考究一番,結論是「你開的那支緩衝液應該pH有問題,所以弄爆了那些血球」。

是的,就是我被鹽酸蒸汽向鼻打了一拳才完成的那支緩衝液。
再想起兔子的死狀,你可以想像師兄說緩衝液導致一批兔血失效的那一刻,我多想挖個地洞躲進去。(事實上現在想起都眼濕濕,做實驗犧牲生命我們接受到,但這樣失誤是浪費生命呀……)

(後話﹕就算現在不做科學研究,自己就不會浪費生命麼﹖)

回到吳博士那番話。我甚至有點懷疑,如果說現在不准這樣做,那麼現在可以怎樣抽﹖難道像紅十字會捐成分血般用透析﹖兔子可以用這個麼﹖

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