凱倫·韋特哈恩從小就對科學(xué)特別著迷。她1948年10月16日出生在紐約州普拉茨堡,上學(xué)時(shí)成績一直拔尖。1970年,她從圣勞倫斯大學(xué)畢業(yè),拿了化學(xué)學(xué)士學(xué)位,那時(shí)候她已經(jīng)對金屬化學(xué)感興趣了。
接著,她去哥倫比亞大學(xué)讀博,1975年拿到學(xué)位,導(dǎo)師是斯蒂芬·利帕德,那可是無機(jī)化學(xué)界的知名人物。她畢業(yè)后直接進(jìn)了學(xué)術(shù)圈,1976年就加入了達(dá)特茅斯學(xué)院化學(xué)系,成為那里第一位女性終身教授候選人。在那個年代,女性在科學(xué)領(lǐng)域混得不容易,但她很快就用實(shí)力站穩(wěn)了腳跟。
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在達(dá)特茅斯,她主要研究重金屬對人體的危害,尤其是鉻和鎘這些東西。她搞出了一種模型,解釋鉻從六價(jià)變成三價(jià)的過程,怎么產(chǎn)生活性氧,導(dǎo)致DNA損傷甚至癌癥。她還跟哈佛和麻省理工的同行合作,用核磁共振技術(shù)看鋅蛋白怎么修復(fù)DNA。
為了實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn),她有時(shí)用汞化合物做參照,因?yàn)殇\信號弱,汞信號強(qiáng)。她的實(shí)驗(yàn)室在學(xué)院科學(xué)大樓,設(shè)備齊全,她每天檢查儀器,確保操作規(guī)范。
1980年代,她開始管行政事,1989年當(dāng)上科學(xué)副院長,還是首位女性。1990年,她創(chuàng)辦了女性科學(xué)項(xiàng)目,幫助本科女生做研究,提供導(dǎo)師和實(shí)習(xí)機(jī)會,這個項(xiàng)目后來擴(kuò)展到很多學(xué)校。
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1995年,她拉起了一個有毒金屬超級基金研究計(jì)劃,從國家環(huán)境健康科學(xué)研究所拿了700萬美元資助,這是達(dá)特茅斯歷史上最大一筆。她帶隊(duì)跨學(xué)科合作,包括生物學(xué)家、物理學(xué)家和醫(yī)生,調(diào)查新英格蘭北部重金屬污染對健康的影響。
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1996年8月14日,她在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)樣品,用二甲基汞校準(zhǔn)核磁共振波譜儀。這種液體裝在密封玻璃安瓿里,重三倍于水,揮發(fā)性強(qiáng)。她戴著乳膠手套,這是當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)防護(hù),材料安全數(shù)據(jù)表上也推薦用橡膠手套。
她敲開安瓿,吸取液體時(shí),手臂晃了下,幾滴濺到左手手套背面。她趕緊處理,把管子放回架子,脫手套扔掉,用水沖手,整個過程只15秒。她檢查皮膚,沒異常,就繼續(xù)工作了。
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二甲基汞滲透力特別強(qiáng),能在15秒內(nèi)穿過乳膠,進(jìn)入皮膚,溶入脂肪層,直達(dá)血液。它不像無機(jī)汞,脂溶性高,能快速過血腦屏障,干擾神經(jīng)細(xì)胞。事故后,她沒覺得不對勁,繼續(xù)日常工作。
實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),她和團(tuán)隊(duì)開會,討論鉻毒性數(shù)據(jù)。沒人知道那些液體已在體內(nèi)擴(kuò)散。二甲基汞在肝臟代謝成甲基汞,積累在大腦,破壞硫氧還蛋白酶,讓細(xì)胞氧化損傷。神經(jīng)元開始衰退,但癥狀來得慢。
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滲透已經(jīng)完成,分子穿過表皮,進(jìn)入真皮,隨血流分布。腎臟過濾一部分,但多數(shù)去腦部。視覺和聽覺區(qū)最易損,因?yàn)樯窠?jīng)密集。她的動作還準(zhǔn),寫筆記時(shí)穩(wěn)穩(wěn)的。但體內(nèi)氧化反應(yīng)加速,細(xì)胞膜破損,離子通道亂了。
實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)程那時(shí)靠材料表,推薦橡膠手套,但沒指定類型。乳膠常見,便宜。她用完手套扔廢物桶,疊放等待處理。沒人測滲透時(shí)間,直到后來調(diào)查才知道,乳膠擋不住10秒。
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直到1997年1月,變化出來了。她走路晃悠,說話含糊,眼睛看東西模糊,還掉體重近7公斤。朋友勸她看醫(yī)生。1月20日,她入住達(dá)特茅斯-希區(qū)柯克醫(yī)療中心。檢查顯示上肢協(xié)調(diào)差,手寫抖,步態(tài)寬。
血樣測汞含量4000微克/升,超正常1-8,尿汞234微克/升。1月21日,開始琥珀酸螯合治療,每8小時(shí)10毫克/公斤口服。汞排泄增加,但癥狀惡化:手指刺痛,眼閃光,耳鳴,視野小,聽力減。
轉(zhuǎn)麻省總醫(yī)院,加維生素E,換血后血汞降,但反彈。2月6日,她對視覺、言語、觸覺無反應(yīng),進(jìn)昏迷。
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之后,她轉(zhuǎn)回原醫(yī)院,繼續(xù)螯合周期。狀態(tài)像植物人,有自發(fā)躁動和哭泣。腦成像正常,但尸檢后發(fā)現(xiàn)大腦皮層薄,視覺和聽覺區(qū)神經(jīng)損失重,小腦萎縮,顆粒細(xì)胞和浦肯野細(xì)胞大量死亡。
6月8日,她去世,距事故298天。她48歲,留下丈夫和兩個孩子。調(diào)查顯示,乳膠手套滲透只需15秒。OSHA罰達(dá)特茅斯9000美元,要求聘安全官,改規(guī)程。
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1998年,OSHA發(fā)公告,推薦用汞高氯酸鹽替代,戴層壓塑料手套。二甲基汞在核磁實(shí)驗(yàn)中幾乎不用了。她的團(tuán)隊(duì)發(fā)信給化學(xué)新聞,提醒評估實(shí)踐。
達(dá)特茅斯設(shè)研究生獎學(xué)金和年度教員獎紀(jì)念她,圖書館閱覽室和本科科學(xué)研討會以她命名。她的項(xiàng)目繼續(xù),推動女性科學(xué)參與和毒金屬研究。這件事震動了化學(xué)界,大家意識到防護(hù)的重要性。
以前以為手套夠了,現(xiàn)在知道得測試滲透率。許多實(shí)驗(yàn)室更新了協(xié)議,用更好材料的手套,或避開高毒化合物。她的案例成了教材,教學(xué)生怎么處理危險(xiǎn)物質(zhì)。毒性研究領(lǐng)域,也更注重實(shí)際暴露風(fēng)險(xiǎn)。
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這個事件提醒大家,實(shí)驗(yàn)室里小疏忽能釀大禍。凱倫·韋特哈恩是頂尖專家,還出這種事,普通人更得小心。安全不是空談,得從細(xì)節(jié)抓起。她的貢獻(xiàn)沒白費(fèi),通過這個悲劇,推動了行業(yè)進(jìn)步。
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