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化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(下)

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2017/12/12 ・2100字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 583 ・九年級

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

文/採訪編輯趙軒翎

編按:在化學災害的幕後英雄:化學技術特工出動!(上)我們介紹了台灣目前有哪些化學技術特工,本文則是要分享這些特工們的工作情況,讓大家更了解化學災害。

救災行動「對」比「快」更重要

最近發生一個慘痛的案例,一處電子工廠發生大火,消防人員在不知道廠內有硫酸的狀況下進入救火,不幸被強酸蒸氣滴到造成 11 位人員受傷。為了避免這樣的遺憾再次發生,化學救災該抱持著「『對』比『快』更重要」的精神,縱使在緊急的救災現場仍得耐心花時間確認現場的化學物質及洩漏或燃燒的狀況,或者透過後勤支援團隊從既有資料庫中盡可能掌握廠房或槽車的內容物與數量。

這些情報幫助現場人員在救災的時候能保護自己,例如遇上腐蝕性物質得戴防護面罩、要先噴水還是噴泡沫?也是考量是否需要疏散附近人員的依據。就像電影中的特務在出任務前會先弄清楚目標地點的內外結構、出入口、警衛部署,以及目標對象的外貌、習慣與危險性等資料。先瞭解對手再出招,才不會傻傻拿錯武器反而誤傷自己,或造成更大的災害。

工廠大火示意圖。圖/pixabay

沒有標準答案的訓練方式

「我們很難遇到一模一樣的事故。」諮詢中心化災應變研究室專案經理陳新友說,因此每一次的事故都是一個新的挑戰。他分享在 2009 年時,曾有一個液化石油氣槽車在國道翻覆的案例。20 噸的槽體翻落到國道的邊坡,讓整個救災行動的難度倍增。除了技術人員要克服環境的障礙去安裝移槽設備,吊車也遇到許多困難:因為掉落的槽體已經離道路有一段距離,當吊車伸出吊臂的長度越長,所能承受的最大重量就會越小。「當時調來了三、四台吊車都沒有辦法順利吊起槽體,後來直接從台中港調來一台可以一次吊 100 噸的吊車過來,才解決這次的危機。」陳新友說,每一次事件的發生,對他們來說都是一次全新的危機處理,讓他們更瞭解團隊在設備和訓練上的不足。

為了加強災害應變的能力,2017 年 9 月環保署化學局打造了兩台移動式的仿真模組車輛,可以模擬高壓槽車翻覆後扶正、吊掛的訓練過程。除此之外也有各種的訓練容器,包括常用來包裝化學物質的鋼瓶、加侖桶等,都有設計各種不同的破裂方式和壓力模式來做為教學訓練之用。

圖/技術小組示範穿著 A 級防護衣、手持偵檢儀器,進入仿真模組訓練車中。

「預防」才是抵達安全的最佳途徑

然而救災也不只是消防隊或是這些化學技術特工們的責任,在運作及使用這些化學物品及設備的廠商,也是防範化學災害的其中一個重要環節。「最好的狀況是我們的技術小組都不用出勤!」化學局環境技術師劉建良這麼說,如果運作的廠商如果平時能做好管理並具備一定的應變能量,在災害釀成前及時控制,這才是理想的災害控制方式。

鑑於政府資源有限,未來將以使用者付費的概念,要求業者廠商盡到本身的責任,並在平時透過直接到現場輔導廠商的方式,讓這些運作業者能夠在安全的條件下使用化學物質,做好防範措施及相關管理,要求他們具備處理災害的能力。而且這絕不是讓廠商假裝一下、演個戲就好,既然化學局特地打造了兩台移動式仿真模組車輛,未來的無預警測試可就會直接把仿真模組車開到工廠或是模擬槽車翻覆,請廠商實際演練,一點都沒辦法馬虎,因為技術人員就站在旁邊打分數!

仿真模組訓練車內配置多種常見裝載化學品或氣體的容器,可隨時隨地提供應變人員進行毒化災事故模擬訓練。圖 / 作者提供

不只政府把關 企業聯防力量大

不過化學槽車的移動過程中,若是移動距離較長 —— 例如從高雄的工廠運往桃園,原本的工廠即使有心也很難在事故發生的時候即時救援。因此得透過上中下游的廠商或是運輸同業間相互幫忙,形成企業聯防組織共同面對可能發生的災害。化學局危害控制組科長盧家惠表示,目前全國已經有103 個企業聯防組織,她也觀察到一個現象,在運輸業者形成大大小小聯防組織的過程中,有一些應變能力相對較弱的業者也透過這個過程被淘汰,或是願意去加購、升級自己的設備和應變能力。

透過化學災害應變體系的建置,當事故發生時我們確實有一群「化學技術特工」可以運用他們豐富的經驗和知識來幫助我們處理化學物質可能帶來的危害。但是最希望的還是可以在災害發生前就妥善輔導所有使用化學物質的單位,幫助他們好好與化學物質相處,沒有災害發生,特工們也就不用出動了!

仿真模組車輛內配置亦配置多種止漏設備,可反覆提供應變操作訓練所需,亦可以作為無預警測試使用。圖 / 作者提供
仿真模組車輛配置應變人員遭遇的各種洩漏情況的仿真設備,圖為模擬管線受到撞擊產生形狀不一的破口,應變人員須學習依不同情況進行偵檢、止漏。圖 / 作者提供

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行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
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行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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科技魅癮_96
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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》