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今（2024）年8月，日本氣象廳在8月8日在宮崎的地震（規模7.1）後，發布了有史以來的首次「巨大地震」警報。根據日本氣象廳的預測，太平洋沿岸在一週內發生大地震的風險比平常更高，很有可能會再次發生大地震。不過在宮崎發生地震的一週後，日本氣象廳因未再檢測到地震活動的變化，便取消了警告。

儘管這次地震並未引發嚴重災害，但仍再次提醒了生活在日本和其他地震帶的科學家，地震這項潛在的威脅可能會擾亂甚至毀掉他們的研究成果。那麼他們該如何保護實驗室？為了解日本研究者在實驗室內的安全措施，《自然》（Nature）期刊採訪了七位研究人員，一探他們是否針對自身實驗室的防震工作做充足準備。

固定實驗室內設備

在距今13年前，2011年發生的311東日本大震災和海嘯襲來後，來自仙台東北大學的有機化學家寺田眞浩實驗室裡散落著碎玻璃，通風櫃移動了400公尺遠，且從破損管道中湧出的水淹沒了整個實驗室空間。此外，實驗室裡還充滿有機溶劑的氣味，試劑儲藏室發生了火災，寺田也損失了十年來儲存的合成化合物。有了過往的經驗，如今寺田改將大型家具和設備直接固定在混凝土牆上，並將試劑儲存在附有軟墊的網格狀容器中。

此外，根據預測，名古屋大學所在地區在未來30年內發生強烈地震的可能性超過70％。為了防範地震造成的損失，名古屋大學的生化學家辰川英樹將高度超過一公尺的設備（例如冰箱）以垂直束帶固定在地板上，防止它們在地震中傾倒或晃動。

對此，九州大學的前風險管理研究員福岡幸二表示，綁緊、繫好各種設備對於實驗室人員的生命安全和防止災害二次發生相當重要。例如燃氣管道破裂或電線裸露等狀況都有可能引發火災，由於在大多數日本建築物中，火災只需兩分鐘即可到達天花板，因此消除潛在的火災威脅也成為保障實驗室環境安全的任務之一。福岡也建議，實驗室應有兩條疏散路線，以防止其中一條路線因地震受損而無法通行。

在地震期間，設備損壞會造成相當嚴重的經濟損失。311東日本大震災時，研究儀器的損壞造成了東北大學損失約269億日圓（1.8億美元）。因此東北大學也在災後成立了災害管理促進辦公室，負責根據設備的所在樓層發布如何保護設備的指引文件。例如核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）儀器損壞後，內含的氦液體會轉變為氣體，可能耗盡室內的氧氣，具有發生爆炸的風險。因此NMR應安裝在一樓並設置於基礎隔震器（base isolation stand）上方，基礎隔震器可以將NMR與地板隔離，使它不隨著地面震動而移動，降低可能引發的危險。儘管有許多學校針對地震做了應變措施，但並非每一間試驗室都意識到防震準備的重要性。若是缺乏專家建議和基本的防震知識，在強烈地震來臨時，各實驗室的預防措施可能仍不充足。

備份研究樣本

名古屋大學神經生物學家野間健太郎對於樣本的遺失感到擔憂，他在過去曾培育出600多種獨特的秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans），用以研究遺傳學與神經元之間的關係。若是失去這些線蟲，不僅會影響他的工作，更可能影響到科學研究的可重複性。為了避免意外發生，野間健太郎除了目前用於研究的庫存之外，還另外保留了兩個備用樣本——一份保存在實驗室的－80℃冰箱中，另一份則保存在實驗室的液態氮中。此外，冷凍機也備有一個以汽油運轉的備用發電機，用來確保儲存在液態氮中的樣品可以在發生極端災難且無法獲得燃料時，仍能額外保存樣本約1∼2週。

研究者立川（Tatsukawa，音譯）專門研究模式生物中蛋白質的功能，他取出樣本的精子、將樣本與保存液混合並放置於液態氮中冷凍，保存經過基因改造過的小鼠和青鱂魚（Oryzias latipes）品系。這種被低溫保存的樣本可以再解凍，進行人工授精重新繁衍選定的品系。

不只是日本，位於美國海沃斷層（Hayward fault）上方的加州大學（University of California）科學家也採取了類似的防震措施。根據研究數據顯示，該斷層到2043年間發生6.7級或更大地震的可能性將超過30％。加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）的細胞生物學家霍克邁爾（Dirk Hockemeyer）團隊，在過去十年內總共生產出超過2萬5000瓶細胞株，為了預防地震導致建築物倒塌等狀況，霍克邁爾分別在不同建築物的液態氮中保存各種備份細胞株。

保障研究動物的安危

對於使用動物進行研究的科學家來說，預防地震的準備工作需要考慮許多因素。京都大學靈長類研究所的動物學家足立幾磨表示，日本的靈長類動物飼養設施通常有兩層牆，若是其中一層被破壞，另一層牆也能發揮作用收容動物。目前京都大學人類演化模式研究中心（Center for Human Evolution Modeling Research）共飼養11隻黑猩猩（Pan troglodytes）和800隻獼猴（Macaca sp.），由於靈長類動物對環境的變化非常敏感，遇到災難時也會變得焦慮，因此確保牠們的飲用水與居住衛生條件就變得相當重要。

面對難以預測的未知災難，研究者無不盡力做足一切準備，只希望自己珍貴的心血可以不受到災害的影響。儘管如此，這些措施的實施程度存在著差異，且缺乏系統性的知識分享。未來若能進一步加強防震準備和知識傳播，將有助於身處於地震帶的研究者們減少潛在損失的風險。

新聞來源
Ikarashi, A. (18 August 2024). These labs have prepared for a big earthquake — will it be enough? Nature,https://www.nature.com/articles/d41586-024-02622-