長期以來,實驗室在社會大眾的印象中,往往與「細緻、精準、受控」畫上等號 。在人們的認知裡,科學研究代表著理性與秩序,是一種追求真理的過程。然而,當我們剝開這些外層的科學包裝,真實的情況可能令人意想不到。事實上,實驗室並非一定是環境保護友善的象徵,它們在運作過程中產生的環境壓力,遠超我們對一般辦公空間的想像。
根據數據顯示,實驗室消耗的能源可能高達普通辦公室的十倍,且其用水量也高出四倍之多。而這種對環境的負擔往往容易被忽視,化學工業每年產生高達 54 億公斤的塑料廢棄物,絕大多數源自於科學工作者在實驗桌上每日依賴的移液管吸頭(pipette tips)、標本管(specimen tubes)和培養皿(petri dishes)等一次性塑膠製品。這些看似輕微的實驗損耗,聚沙成塔卻可能成為龐大的負擔。
科研真實面的隱形碳足跡
現今環境劇變的情況下,我們更必須正視臨床科學帶來的碳排放問題。據統計,單一項臨床試驗每年產生的二氧化碳(CO₂)排放量,平均約達 180 公噸。若將全球臨床科學視為一個獨立的國家,它將位居全球第 40 大二氧化碳排放國,其排放規模甚至超過奈及利亞與孟加拉。這些巨量的數據也提醒我們,科學研究本身雖然可以解決人類疾病的問題,也反觀也是環境資源的重大消耗者。
許多數據揭露過去五年來,科研領域在永續管理方面所發生的劇變。根據刊登在《環境與永續發展管理期刊》(Environmental and Sustainability Management)的 2026 年醫療機構永續管理審查,學術界在 2024 與 2025 年相關研究文獻發表量來到高峰,顯見科學界開始系統性地審視科學研究所留下的「環境足跡」。2025 年 4 月於 ScienceDirect 發表的 CASCADES 手冊,則是首份針對臨床實驗室提升環境永續性的國家級指導文件。這些指標性的指引的問世,也反映出過去科研領域其實極度缺乏嚴謹的環境保護規範。
善用綠色化學製程方法、塑造減碳新分子
在藥物研發的永續轉型中,最具結構性影響的變革主要出現在化學合成的技術層面。綠色化學(Green Chemistry)是一門建立在十二項根本原則的學科,包含廢棄物預防、原子經濟性、安全溶劑,以及為分解而設計等核心理念。如今,這些原則正以十年前難以想像的速度與規模,全面導入藥物發現的工作流程中,徹底改變化學合成的思維與操作範式。
阿斯特捷利康(AstraZeneca)在將綠色化學原則融入研發方面,目前是製藥業的領頭羊之一。該公司的綠色化學計畫(green chemistry programme),致力於以生物催化(biocatalysis)取代傳統化學程序。透過酵素、微生物或植物萃取物來驅動化學反應,取代過去需要有毒溶劑或高能耗的作業條件。生物催化不僅能在環境溫度和壓力下運作,還能產生較少的廢棄物,並常能達到更佳的立體化學效果,從而減少合成目標化合物所需的步驟,這不僅是技術進步,更直接帶來對永續與效率的雙重效益。
此外,該公司還導入一套簡單卻有效的標貼系統,透過在實驗設備上張貼綠、黃、紅標籤,引導科學家判斷設備在不使用時是否能夠暫時關閉。這種透過行為驅動(behavioral nudges)的方式,在各研究基地也確實達成顯著的節能效果。體現出在實驗室永續性的推動中,系統性的基礎設施投資與個人最佳工作流程實踐的習慣改變同樣重要,而且兩者缺一不可。
My Green Lab 認證計畫目前在全球已涵蓋超過 4,000 間實驗室,為實驗室的環境績效提供基準與改進的結構化架構。該計畫的基準分析顯示,規模與功能相似的實驗室,其排放量差距可能高達 5.5 倍。此一巨大落差揭露出在現有基礎設施不需大規模更換資本設備的前提下,透過管理層面的優化,實驗室其實仍擁有極大幅度的改進能力。
臨床試驗環境經歷大變革、供應鏈同樣面對挑戰
臨床試驗其實會在許多層面產生碳足跡,包括協調中心的能源消耗、病患與研究人員的差旅、物資分配與運送,以及試驗據點本身的運作碳足跡。隨著試驗複雜度提升,全球據點增加,這些排放也隨之攀升,對於多國大型第三期臨床試驗(Phase 3 programmes)而言,其碳足跡的影響絕對不容小覷。
羅氏(Roche)在管控碳排方面,採取了業界最系統化的方法。該公司與合約研究機構及供應商合作,部署整合性碳生命週期衡量工具(integrated Life Cycle Carbon Tool, iLCCT)。這使得臨床開發團隊能在設計試驗與執行決策前,預先計算碳足跡,將永續性從事後的報告活動,轉變為前瞻性的設計輸入。自 2025 年起,羅氏承諾針對所有新啟動的第二期與第三期試驗報告總排放量。2026 年,這項計畫進入新階段,利用計算出的足跡數據鎖定排放熱點,實施更有針對性的減排措施。
目前一些行業先進,開始使用個別試驗的碳劑量、供應商參與的共享報告,以及前瞻性的設計工具,共同確立出理想的永續經營標準,然而其實目前有許多項目是現有產業尚未符合的標準。七家主要製藥公司(包含羅氏在內)於 2025 年 11 月更新聯合供應商永續性目標,提高了對製藥價值鏈減排的預期。這種集體行動,正如 My Green Lab 所指出的,是目前最有效的減碳方法。以上談論到的這一些機制與制度,正透過跨公司供應商承諾的形式正式化,而非僅止於雙邊口頭的宣告。
然而,製藥供應鏈是一個全球化的議題,複雜且對溫度極為敏感。藥物活性成分(Active Pharmaceutical Ingredients, APIs)多數在印度與中國生產,常依賴燃煤火力發電。而當我們談到生物藥品的冷鏈物流(cold chain logistics),則包括目前佔藥品營收大宗的單株抗體(monoclonal antibodies),需要數千英里的連續冷藏與多種運輸方式。加上包裝產生的塑膠與紙張廢棄物,問題其實盤根錯節,很難單靠一種方法就克服所有難關。
邁向零碳路、未來新藍圖
Oliver Wyman 針對此產業發展出一套淨零落差的分析,並指出現有的四大結構性障礙:供應商透明度不足導致「範疇三(Scope 3)」排放難以測量;永續投資缺乏充足的財務與風險管理架構;碳會計方法缺乏一致性;以及領導階層尚未將去碳化列為企業策略核心。然而該分析亦指出,透過與供應商直接合作,企業理論上還是可以達到一定的淨零目標,且能實現累計零成本的減排效果,意即供應鏈的效率提升足以沖銷成本。動機與誘因目前其實皆已具備,唯有實作能力還需要提升。
在未來數十載的永續藥物研發競賽中,以現有的情況看來,最具競爭力的企業需要將實驗室視為環境責任的一部分,並將永續性視為從藥物發現到臨床開發各階段的設計關鍵考量。基準證據顯示,領先者與落後者之間的表現差距,並非在於意願或資源,而是在於「精確碳排衡量」的能力差距。領先者是可以精確量化出個別試驗與實驗室營運的碳足跡,並制定明確的階段性目標,以建立起嚴謹的問責機制。在此背景下,生醫製造領域將開始面對不斷升高的監管與投資者壓力,轉型因此早已勢在必行。
延伸閱讀 :
1. 基因線上「醫療健康領域的 ESG 與永續發展」專區:中文版;英文版。
2. 本文英文版:The Green Lab: Rethinking Research from the Bench Up





