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实验室大扫除

任何一个运行超过二十年的实验室都是迷宫,这类实验室如果打算搬家或清理将是一个可怕的工程,我的运气一向不错,这种工程赶上了两个。读博士期间实验室搬家,清理出的东西可以追溯到建国前中央研究所(中国科学院前身之一)化学所时代的药品且因为没有保质期还不能清理,找了个柜子继续封印。同时被封印的还有一批俄文与日文标注的药品,也不知道是哪个时代留存下来的,只能通过分子式来定性。当年对这些药品的登记造册持续了一个月,但一年后想通过药品记录找又不太灵了,原因很简单,并不是每个人都能做到用完了放回原位且更重要的是,为了保证实验结果不出问题,多数人会选择购买新药品而不是去翻上千条记录的电子表格。旧的用不完新的又放进去,实验室二十年流动人口一两百,很快就又出现药品柜不够用的情况了。

这种事课题组长根本无法控制,因为保证实验结果不出问题也是课题组的底线,就算跟学生说可以考虑用之前的药品进行预实验但到了发表时也必然要用新药品试一遍排除干扰。课题组成员的新老交替虽然会有流程进行转接,但一句话传三遍都会变味,更不用说很多时候的转接就是很简单的一句:那个抽屉跟柜子归你了。几代之后就会发现,一整个柜子里其实只有很小一块可以放东西,其余的地方都是前辈留下的“财宝”。那次搬家我是见识到了很多传说中的仪器,有一些被放到了会议室的小展台里,例如打字机、初代气相色谱等。不过更多的则是退库了,例如长得像炼丹炉的烘箱,便携式pH计等。不过我没想到这种冤无头债无主的事出国后又赶上了。

上周接到通知说是这周要拿出两天来清理实验室,而这个实验室运行了接近三十年。不得不说教授是真的喜欢保存资料,他两周要找所有人面谈一次,每次都要交打印版报告,这类资料是可以追溯到上世纪90年代的,这次清理了上世纪的。打印出的东西一两年也就是纸发黄,二十多年则是完全不能辨识了,且更重要的是没有人会去查阅,而之所以没有进一步清理是因为这个世纪的研究报告都堆在教授办公室的四五个立柜之中而他现在不在。

另外就是四五个文件柜的磁盘跟磁带,不要误会,磁带不是放音乐的而是存数据的,而且只有几兆,而磁盘则是我小学用过的貌似自带 Dos 系统的5.25寸与中学用来拷拳皇的3.5寸软盘(当时压缩软件有个很重要的功能就是把压缩包切割成1.44MB的小包装存入软盘)。虽然我们也找到了能读这些古董的软驱,但最后还是一股脑扔了。你不大可能指望现在90年代出生的研究生去操作 Dos 系统或学习 fortran 语言来读取数据,我这把年纪也只是赶了个末班车学了个皮毛且实战经验几乎为零,而且但凡学过的上古时代软件操作的一旦接触图形界面就会光速忘记那些命令,再接触过触屏界面后估计更回不去了,过几年出生的孩子打小就是语音控制,估计他们根本就无法体会打孔机时代的计算机其实也是重大发明。换句话,我们现在生活的轻松实际上都不是显而易见的,都是一步步过来的,无数前辈费劲周章才把计算机变成生活的一部分而不是需要专业人士指导的工具。不过这对应的问题就是那些上古时代的软件与数据怕是过上几十年就再也不会有人能读懂了,只能封存或扔掉,不知道以后会不会有人把这段科研实验数据记录的历史梳理出来,因为我一直相信历史中藏着比逻辑推理更有意思的经验事实。

另外一个清理大头就是各种自行设计的玻璃仪器与机械组件。实话说这是我认为国内外实验学科研究生最大的区别,国内很少有研究生具备这个层次的动手动脑能力而国外虽然也不是说就有,但学校的相关部门会提供辅助,只要研究生设计的出来,机械工厂就能加工出来。倒也不是说国内研究生设计不出来,而是这部分能力基本是脱离课程的,假设你的教材里压根就没有直接质谱技术,那么你怎么让学生去想象改进这个技术?国外的教材则更新更快,很多是在学校书店里按课程编号卖的讲义,所以就算你可以买下版权做影印本,最新的东西也不会那么轻松看到,更不用说讨论班里对最新文献的研究了。不过实话说,真正能吃透最新教材里内容的学生比例在国内外应该是差不多的,大多数还是看不懂,但只要有剩下的就是非常有竞争力的,但完全不讲就根本连门票都没有(这也是我一定要在公众号环境黑板报里加入文献速递这个板块的原因,忽视学科整体发展就永远落后)。在这次扫除中我看到了不少之前人做的设备原型机,很有想法,不知道什么原因就断线了,传承问题对于流动性比较大或历史比较长的课题组是很难规避的。

实验室传承是个大问题,这两天的清理发现大量过期药品与未知物,保守估计请专业清理人员要几千刀才能合法处理掉,而这些又的确不好规避。前面说了,后来者是不太可能用前人开封过的耗材的,毕竟研究结果的重复性对于实验性学科特别重要。而几乎每个人都在实验室有自己独立的抽屉与柜子,个人习惯差异很大,几乎不可能统一要求。这就像自己家的厨房与冰箱,哪天心血来潮可以收拾整齐,但因为天天要用,很快就会熵值升高的。小实验室还好,人数超过20,这种混乱是不可避免的,如果延续二十年,几乎一定会造成实验室拥堵与集中清理。这很像进化过程中的一些遗留问题例如阑尾,虽然完成了历史使命但也埋下了历史隐患,进化并不是一直择优,很多时候就是两害相权取其轻,重的那个被自然选择消灭的更快而已。

定期退库是很必要的,不让问题累积。仪器更新换代要在老仪器还可以正常运行时进行,不要等到最后一刻,因为最后一刻的更新意味着老仪器只能吃灰占地方。而定期更新则保证了有仪器可以作为备份且一直用最新技术。其实现在系里打印机就是租赁合同,两年一更新,不用担心退库问题。其实我建议对租赁维护成本与购买更新成本进行长期核算,如果相差不大,那么租赁其实对商家跟客户的好处更多。现在苹果手机就有类似更新计划,这样其实是核算平摊了很多风险,更适应模块化快节奏的现代生活,租赁或订阅可能会成为未来主流商业模式。

传承多媒体化,让技术比特化。虽然我现在的教授还是喜欢打印的报告并存档,但其实没有人会去真正查阅这些报告。一个良好的传承用文字是不够的,需要多媒体甚至虚拟现实,进行实验时对步骤与设备用途进行全程数字化记录,一方面可以方便查原因,也方便别人延续工作。我特别不理解为什么很多实验流程网上都有实验视频的情况下还有很多人一定要找人带,技术比特化后可以存到课题组或学校机房里,这样内部传承即使隔代也能继续。

物联网配合区块链对实验室进出物品进行标记与定位,自动化清理。我相信设计一个小传感芯片来进行10米的被动定位并不困难,而实验室基本就是这个尺度,蓝牙通讯就够了。实验室每进入一个物品,特别是药品都贴上一个小芯片,关联药品信息,如果过期就推送提醒进行清理并可以通过手机应用定位到具体药品架。而厂商可通过区块链来重点追踪药品流向,因为每个商品都可追踪,如果出现问题可以很快配合传感芯片来管控药品。不过历史遗留问题就没办法了,但亡羊补牢也不晚。

有意思的是我发现上世纪明信片似乎是很重要的学术交流方式,上面会贴上个打印的纸条,指明想看你发表的哪篇文章,然后希望你邮寄、传真或email一个副本过去,那可是化学文摘的时代,这三种途径竟然可以神奇共存。

最后,今天是某人生日,生日快乐!