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技术文章

我国要建全球生物*****实验室
巨资打造中国 P4实验室

　　2003年7月23日，中国科学院与武汉市人民政府签署《共建生物**四级（ P4）实验室协议书》，这意味着中国内地首座 P4实验室将落户武汉。

　　P4实验室项目以现有中科院武汉病毒所为依托建设，一期投资近1亿元人民币。预计2006年投入正常运转。对于 P4实验室选址问题，中国科学院经过相当长时间的考虑。从国家整体生命科学、生物医学布局讲，武汉在病毒学研究上有比较好的科学基础。武汉病毒所有一定历史，并做出过很多贡献，*近在抗击 SARS中的表现，引起了从国家高层领导，到一般的科学界、卫生界人士的重视。

　　传染病的传染性和危害性是不同的，传染病原分为四个危害等级。**级危害群微生物：与人类**健康和**无关；**级危害群微生物：在人类所引起的**很少是严重的，而且通常有预防及**的方法；第三级危害群微生物：在人类可以引起严重或致死的**，可能有预防和**的方法；第四级危害群微生物：在人类可以引起严重或致死的**，但通常无预防和**的方法，如炭疽杆菌、霍乱弧菌、埃博拉病毒、天花病毒等。

　　根据《中华人民共和国传染病防治法实施办法》**章第十五条规定，凡从事致病性微生物实验的科研、教学和生产单位，作为各类传染病菌（毒）研究操作的基本单元，实验室必须有防止致病性微生物扩散的制度和人体防护措施。不同危害群的微生物必须在不同的物理性防护的条件下进行操作，一方面防止实验人员和其他物品受到污染，同时也防止其释放到环境中。物理性防护是由隔离的设备、实验室的设计及实验实施等3个方面所组成，根据其密封程度的不同，分为 P1、P2、P3和P4四个生物**等级。 P是英文protect（保护）的缩写。其中四级生物**（ P4）是生物**实验室等级*高的实验室，可以有效阻止传染性病原释放到环境中，同时给研究人员提供生物**的保证。目前，全球有8个 P4实验室在运行，均在发达国家和地区。

　　探秘 P4实验室

　　P4实验室是全球生物*****别的实验室，目前中国大陆还没有。 P4实验室结构和设施、**操作规程、**设备适用于对人体具有高度的危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明，目前尚无有效的疫苗或**方法的致病微生物及其**。与上述情况类似的不明微生物接触，也必须在 P4实验室中进行。待有充分数据后再决定此种微生物或**应在 P4实验室还是在较低级别的实验室中处理。正因为如此，有人把 P4实验室叫做“魔鬼实验室”，这个实验室中装有特殊的空调系统，进入这里的空气温度与湿度都是预先设定好的，过滤程度达到99.999％，能保障空气在整个环境中一小时循环多次。实验室采用定向负压系统，其核心区的压强达到负40帕，这样实验室空气的流动，只能是通过高效过滤器从外面进来，而保证实验室内的空气不向外流动。

　　P4实验室的设计不尽相同，典型的 P4实验室由更衣区、过滤区、缓冲区、**区、核心区组成。在实验室的四周装有高效空气过滤器。到达实验室的核心区，总共有10道门，*里面的7道门是互锁的，也就是说，如果一道门没有关好，另一道门肯定打不开，这样避免空气的流通。更衣区依次为外更衣室、淋浴室和内更衣室。**区为化学淋浴室，工作人员离开主实验室时首先经过化学淋浴**正压防护服表面。核心区任何相邻的门之间都有自动连锁装置，防止两个相邻的门被同时打开。对于不能从更衣室携带进出主实验室的材料、物品和器材，应在主实验室墙上设置具有双门结构的高压**锅、浸泡**槽、熏蒸室或带有**装置的通风传递窗，以便进行传递或**。核心区里配有生物**柜、超低温冰箱、离心机、电热细胞培养柜、显微镜和实验台、小型动物实验室等。生物**柜顶上有一个直径0.5米左右的粗管子，直接通到房顶，它也是负压状态的，一些主要的操作都需要在生物**柜中进行。

　　从 P4实验室拿出的相关的物品必须通过高压**锅**后，再用洁净袋充分包装，然后通过传递窗传到准备间。离开 P4时，核心区的工作人员要相互间把全身从上到下**一遍才能走到缓冲间，在缓冲间除去外层防护服、口罩、外层手套，然后将这些放入**容器或**袋内。关闭实验室门之后，再取下防护眼镜，将其放入传递窗进行**。然后，工作人员经过另外一个缓冲间，退到准备间。在这里他们才可以取下身上所有的防护器具，立即在沐浴室洗澡后，才可离开实验室。 P4实验室有严格、复杂的管理程序，为了保证 P4实验室的****，只有得到批准和持有**通行证的人才能进入，有的通过指纹门禁系统进入，而且所有出入的人员都由电脑记录在案。

　　*先进的 P4实验室在法国

　　法国**大经济城市里昂是重要的医药工业研究、生产基地，有许多有名的医药生产企业、研究实验室和生物工业开发园区，那里有目前世界上*先进的高危病毒实验室———让．梅里厄 P4实验室。这个实验室1999年3月开始运作，目标除了研究*毒、*新的病毒，也对历史上旧的、变种的病毒作深入的研究、建档，并找出**的方法。

　　实验室取名让．梅里厄，是为了纪念疫苗专家、因飞机事故不幸英年早逝的让，他的夫人和4个女儿将他的遗产慷慨地捐献出来，为筹建 P4实验室奠定了资金基础。面积仅为600平方米的实验室造价达4000万法郎，其中的仪器设备价值1000万法郎，每年的运行维持和实验费用是190万欧元。

　　里昂的 P4实验室全部用由玻璃和钢材建成，被一致公认为“新一代 P4的开创”。其主楼分为三层：上层是空气处理区，保证实验室人员和动物的呼吸用气及实验室空气的**；下层是废物处理区，对实验室器材和实验垃圾进行**；中层为真正的 P4区。方形主楼的���边，还有一个两层的、半圆柱形的、金属附属楼，负责进行实验准备，控制实验室的**，全部由计算机实行中央控制。 P4区主要有两个面积为60至70平方米、相互独立的实验室和一个动物试验室，设计原则是将它们置于“盒子中的盒子”。研究人员进出入实验工作台，必须经过这样的程序：用通行卡和个人密码打开实验区的**道门，进入房间**、进行清洁淋浴、穿上类似潜水员的密封服；进入另一室检查服装的密封性；再开一道门，即可进入动物实验室；此后，还有两道门将存放病菌的恒温箱和实验厅分开。需要说明的是，在进入动物实验室之前的每一个房间都是逐步减压的，房间的门上都安装充气密封垫，以防止病菌往外扩散。

　　美国 P4实验室惹风波

　　美国为更好地预防和应对生物恐怖袭击，正实行一项耗资60亿美元的“生物盾牌计划”，在国内建造一批用来储藏和研究*致命病毒的 P4实验室。由于此举可能引发新的**问题，因此在当地民众中引发了强烈抗议。

　　在蒙大拿州小镇哈密尔顿，抗议在当地修建生物实验室的居民表示，他们担心这一计划如果实施，自己将成为恐怖分子袭击的目标。在纽约州，州议会已经阻止了一个在普拉姆岛建造生物实验室的计划。在加州，抗议者指责加州大学戴维斯分校违反州环保条例，申请建造用来研究埃博拉等致命病毒的 P4实验室。这些抗议者不能理解，为什么自己要冒险与这些将处于*高等级（4级）**措施下的危险实验室为邻。还有人甚至对建造这些实验室本身的必要性提出了质疑。他们认为，耗资巨大的计划完全是一个不切实际的、官僚主义的想法，这种实验室从科学研究角度来说并没有太大意义。但有关专家们认为， P4实验室**措施应该很可靠。相关设施对危险病原的研究及生物**具有重要意义。参与这些实验室设计的吉姆·奥热霍夫斯基在接受《洛杉矶时报》采访时说：“我们将尽可能做到****，达到航天飞机的水准。”但值得注意的是，过去17年来，美国航天飞机已经发生了两起灾难性事故。

　　生物**非同小可

　　世界卫生组织（ WHO）一直非常重视生物实验室**问题，早在1983年就出版了《实验室生物**手册》，将传染性微生物根据其致病能力和传染的危险程度等划分为四类；将生物实验室根据其设备和技术条件等划分为四级；其相应的操作程序也划分为四级，并对四类微生物可操作的相应级别的实验室及程序进行了规定。2003年4月《实验室生物**手册》（第三版）以电子版的形式在 WHO网页上问世。

　　我国在生物**方面也制定过一些相应的条例和法规。中华人民共和国卫生行业标准（ WS233－2002）《微生物生物医学实验室生物**通用准则》中对生物**三级（ P3）实验室进行了规定。

　　P4实验室是一柄“双刃剑”，它的应用可能造福人类，但弄不好也可能为人类带来种种“祸害”。近年来，国际社会普遍认为生物武器的潜在威胁已大大增加。

　　P4实验室管理上的疏漏和意外事故，不仅可以导致实验室工作人员的感染，也可造成环境污染和大面积人群感染。国内外实验室意外感染的事故并不少见，严重者不得不宰杀成千上万只实验动物，甚至导致实验室工作人员死亡。管理愈不规范，防护条件愈差，发生意外事故的可能性就愈大。因而，通过防范和控制生物危害，藉以维护国家社会、经济及人民健康、生态环境**，是生物**的根本任务。
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