揭秘中國生命科學的“航空母艦”

來源：生物谷作者：人氣：-發表時間：2015-02-02 08:57:00【大中小】

科研人員在武漢P4實驗室進行演練。中科院武漢病毒所提供

SARS病毒、埃博拉病毒……科學家們發現，在過去的30多年里，幾乎每年都有1~2種新發傳染病出現，在全球性范圍內呈現擴散趨勢。同時，一些過去已經得到有效控制的傳染病隨著生態環境的變化、病原的不斷變異，造成新的流行和暴發。研究這些病毒微生物，是預防、控制和治療的首要條件。1月31日，中科院武漢國家生物安全實驗室竣工，標志著我國正式擁有了研究和利用烈性病原體的硬件條件。十年磨一劍，今天，我國病毒學研究和公共衛生體系建設翻開了新的一頁。

保障公共衛生安全的重要戰略布局

1998年，馬來西亞暴發尼帕病毒、1999年北美地區西尼羅病毒肆虐、2003年我國暴發SARS病毒、2014年埃博拉病毒讓世界陷入恐慌……科學家們發現，在過去的30多年里，幾乎每年都有1~2種新發傳染病出現，在全球性范圍內呈現出擴散趨勢。同時，一些過去已經得到有效控制的傳染病隨著生態環境的變化、病原的不斷變異，造成新的流行和暴發。

“研發疫苗，對病毒進行預防、控制，對患者有效治療，前提是必須了解這些病毒。但這些病毒都屬于烈性病毒，出于安全考慮，并不是所有實驗室都能對這類病毒進行保存和研究。”中科院武漢病毒所所長陳新文研究員說，“更何況我們不知道什么時候自然界會冒出新的病毒，一旦發生了怎么辦？”P4實驗室被科學家們稱為病毒學研究領域的“航空母艦”，是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室，按照國際慣例，只有在P4實驗室才能對這類烈性病毒進行研究，“對新發現的病毒，也應該首先在高等級生物安全實驗室進行確定”。

“這不僅僅是科研需要，更是一個國家在公共衛生和公共安全方面的重要戰略部署。”陳新文介紹，目前法國、加拿大、德國、澳大利亞、美國、俄羅斯、瑞典、南非等國已建成P4實驗室23個左右，大約有13個已經投入運行，而美國、意大利、瑞士、巴西、印度等正在建設一批四級生物安全實驗室。2003年SARS病毒暴發后，我國啟動了P4實驗室的建設。

實驗室的建成不僅為我國公共衛生體系再添利器，更是保障世界衛生安全的重要一環。陳新文說：“此次埃博拉病毒在非洲暴發并威脅世界的事實再次告訴我們，病毒是無國界的。武漢P4實驗室必將為我國乃至世界公共衛生安全作出應有的貢獻。”

用嚴格的標準保障安全

武漢P4實驗室在引進法國里昂P4實驗室技術和裝備基礎上，由法國和中國的科學家、工程技術人員共同設計完成，采用了國際上最先進的設計方案和設備。“四級生物安全實驗室分成兩種類型：安全柜型實驗室和正壓服型實驗室，目前在建的P4實驗室多為正壓服型，武漢P4實驗室也采用正壓服型。”武漢P4實驗室的核心區域在二樓，大概近300平方米，采用懸掛式結構，“就像是懸掛起來的一個密封的盒子”。袁志明介紹，實驗室內部是負壓空間，也就是實驗室內部壓強小于外部，空氣“只能進不能出”。這個“大盒子”的內部又被厚重的金屬門分隔成不同的區域，包括細胞實驗室、動物實驗室、動物解剖室、消毒室等。科學家通常兩人一組進入實驗室，穿著像宇航服一樣的正壓服，并配有獨立的供氣系統，把研究人員和實驗室“隔絕”起來。研究人員出來時，還要經過化學淋浴消毒，殺滅可能沾染的病毒。建筑密封、雙重空氣過濾器、污染物消毒滅菌設備、雙電源供電……袁志明說：“法方設計者說，我們的設備比法國里昂實驗室更先進。”

硬件只是一個方面，P4實驗室在管理、風險控制、人員資質等軟件方面的要求更為嚴格，制定了更為詳盡的預案。中科院武漢病毒所鄭店項目辦主任宋冬林介紹，科研人員必須要有在生物安全實驗室工作的經歷，再經過3個月到半年的培訓，取得相關資質后才能進入P4實驗室進行實驗。武漢病毒所先后派科研人員到法國里昂最高等級生物安全實驗室、法國健康產品衛生安全署等進行培訓，6人獲得法國的最高等級生物安全實驗室的使用許可證書，3人獲得實驗室督查員資質證書。“在后續的運行中，也可以采取任務委托的形式，也就是科學家提出要求，由我們的實驗人員操作。”

數字解析亞洲首個即將運行的P4實驗室

“4”——根據傳染性和危害性，傳染病原被分為四個不同的危害等級，其中危害等級四級(Riskgroup4,RG4)微生物的定義為“在人類可以引起嚴重或致死的疾病，但通常無預防和治療的方法”。根據對個人、環境和社會提供的保護程度，實驗室也被分為四個等級。

P4(Protection Level 4)實驗室用于烈性傳染病研究與利用，是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室。

“9”——全球公開擁有P4實驗室的國家有9個，分別為法國、加拿大、德國、澳大利亞、美國、英國、加蓬(法國巴斯德所)、瑞典和南非。武漢P4實驗室成為亞洲首個即將運行的P4實驗室。

“10”——在流行重癥急性呼吸綜合癥(SARS)爆發后，中國政府啟動P4實驗室的建設，引進法國里昂P4實驗室技術和裝備。此后，中法兩國政府在2004年、2006年和2007年分別簽署了關于預防和控制新發疾病、共同建設武漢P4實驗室的合作協議、補充協議和補充聲明。

武漢P4實驗室的建造工藝與技術裝備由法國輸出，整個工程耗時十余年。項目法方主席、法國梅里埃基金會主席阿蘭·梅里埃稱其為“遠東地區有了抵御傳染病蔓延的堡壘”。

“6”——中法簽署的協議內包括人員培訓，至今中方已有6名科研人員赴法國的實驗室接受培訓并獲得法國BSL-4使用許可證書。。據悉，今年還會有兩名中方科研人員赴法。

首批赴法接受培訓的研究員石正麗表示，為期三周的培訓注重訓練人員素質，“使我們很自然的就能嚴格按照操作規程完成工作。”她說，隨著武漢P4實驗室落成，未來將邀請法方專家來華培訓更多人才。

“3+2”——武漢P4實驗室主任袁志明表示，實驗室內包括3個細胞實驗室和兩個動物實驗室，另有解剖間和菌毒種保存室。

袁志明說，實驗室建設的總目標是成為新發傳染病疾病的研究和開發中心、烈性病毒的生物資源中心和聯合國世界衛生組織的傳染性疾病參考實驗室，并納入中法新生疾病合作研究框架中，最終成為中國新生疾病研究網絡的核心部分。

“59”——武漢P4實驗室的項目承建單位為中國科學院武漢病毒研究所，其前身為建于1956年的武漢微生物研究室，至今已有59年歷史。該所所長陳新文表示，將以武漢P4實驗室為契機，依托高等級生物安全實驗室團簇平臺，建設中國高等級生物安全研究與技術體系。

“生物安全是國家安全體系的生命線。”陳新文表示，隨著武漢P4實驗室投入使用，他們致力于建設具有國際影響力的區域中心，為中國乃至世界的應急防御做出貢獻。

延伸閱讀

生物安全實驗室的分級

病毒是微生物的一種。根據傳染病原的傳染性和危害性，國際上將其分為四個不同的危害等級。危害等級一級微生物：與人類成人健康和疾病無關；危害等級二級微生物：在人類所引起的疾病很少是嚴重的，而且通常有預防及治療的方法；危害等級三級微生物：在人類可以引起嚴重或致死的疾病，可能有預防和治療的方法；危害等級四級微生物：在人類可以引起嚴重或致死的疾病，但通常無預防和治療的方法，如炭疽桿菌、埃博拉病毒、天花病毒等。