揭秘中国生命科学的“航空母舰”

来源：生物谷作者：人气：-发表时间：2015-02-02 08:57:00【大中小】

科研人员在武汉P4实验室进行演练。中科院武汉病毒所提供

SARS病毒、埃博拉病毒……科学家们发现，在过去的30多年里，几乎每年都有1~2种新发传染病出现，在全球性范围内呈现扩散趋势。同时，一些过去已经得到有效控制的传染病随着生态环境的变化、病原的不断变异，造成新的流行和暴发。研究这些病毒微生物，是预防、控制和治疗的首要条件。1月31日，中科院武汉国家生物安全实验室竣工，标志着我国正式拥有了研究和利用烈性病原体的硬件条件。十年磨一剑，今天，我国病毒学研究和公共卫生体系建设翻开了新的一页。

保障公共卫生安全的重要战略布局

1998年，马来西亚暴发尼帕病毒、1999年北美地区西尼罗病毒肆虐、2003年我国暴发SARS病毒、2014年埃博拉病毒让世界陷入恐慌……科学家们发现，在过去的30多年里，几乎每年都有1~2种新发传染病出现，在全球性范围内呈现出扩散趋势。同时，一些过去已经得到有效控制的传染病随着生态环境的变化、病原的不断变异，造成新的流行和暴发。

“研发疫苗，对病毒进行预防、控制，对患者有效治疗，前提是必须了解这些病毒。但这些病毒都属于烈性病毒，出于安全考虑，并不是所有实验室都能对这类病毒进行保存和研究。”中科院武汉病毒所所长陈新文研究员说，“更何况我们不知道什么时候自然界会冒出新的病毒，一旦发生了怎么办？”P4实验室被科学家们称为病毒学研究领域的“航空母舰”，是人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室，按照国际惯例，只有在P4实验室才能对这类烈性病毒进行研究，“对新发现的病毒，也应该首先在高等级生物安全实验室进行确定”。

“这不仅仅是科研需要，更是一个国家在公共卫生和公共安全方面的重要战略部署。”陈新文介绍，目前法国、加拿大、德国、澳大利亚、美国、俄罗斯、瑞典、南非等国已建成P4实验室23个左右，大约有13个已经投入运行，而美国、意大利、瑞士、巴西、印度等正在建设一批四级生物安全实验室。2003年SARS病毒暴发后，我国启动了P4实验室的建设。

实验室的建成不仅为我国公共卫生体系再添利器，更是保障世界卫生安全的重要一环。陈新文说：“此次埃博拉病毒在非洲暴发并威胁世界的事实再次告诉我们，病毒是无国界的。武汉P4实验室必将为我国乃至世界公共卫生安全作出应有的贡献。”

用严格的标准保障安全

武汉P4实验室在引进法国里昂P4实验室技术和装备基础上，由法国和中国的科学家、工程技术人员共同设计完成，采用了国际上最先进的设计方案和设备。“四级生物安全实验室分成两种类型：安全柜型实验室和正压服型实验室，目前在建的P4实验室多为正压服型，武汉P4实验室也采用正压服型。”武汉P4实验室的核心区域在二楼，大概近300平方米，采用悬挂式结构，“就像是悬挂起来的一个密封的盒子”。袁志明介绍，实验室内部是负压空间，也就是实验室内部压强小于外部，空气“只能进不能出”。这个“大盒子”的内部又被厚重的金属门分隔成不同的区域，包括细胞实验室、动物实验室、动物解剖室、消毒室等。科学家通常两人一组进入实验室，穿着像宇航服一样的正压服，并配有独立的供气系统，把研究人员和实验室“隔绝”起来。研究人员出来时，还要经过化学淋浴消毒，杀灭可能沾染的病毒。建筑密封、双重空气过滤器、污染物消毒灭菌设备、双电源供电……袁志明说：“法方设计者说，我们的设备比法国里昂实验室更先进。”

硬件只是一个方面，P4实验室在管理、风险控制、人员资质等软件方面的要求更为严格，制定了更为详尽的预案。中科院武汉病毒所郑店项目办主任宋冬林介绍，科研人员必须要有在生物安全实验室工作的经历，再经过3个月到半年的培训，取得相关资质后才能进入P4实验室进行实验。武汉病毒所先后派科研人员到法国里昂最高等级生物安全实验室、法国健康产品卫生安全署等进行培训，6人获得法国的最高等级生物安全实验室的使用许可证书，3人获得实验室督查员资质证书。“在后续的运行中，也可以采取任务委托的形式，也就是科学家提出要求，由我们的实验人员操作。”

数字解析亚洲首个即将运行的P4实验室

“4”——根据传染性和危害性，传染病原被分为四个不同的危害等级，其中危害等级四级(Riskgroup4,RG4)微生物的定义为“在人类可以引起严重或致死的疾病，但通常无预防和治疗的方法”。根据对个人、环境和社会提供的保护程度，实验室也被分为四个等级。

P4(Protection Level 4)实验室用于烈性传染病研究与利用，是人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室。

“9”——全球公开拥有P4实验室的国家有9个，分别为法国、加拿大、德国、澳大利亚、美国、英国、加蓬(法国巴斯德所)、瑞典和南非。武汉P4实验室成为亚洲首个即将运行的P4实验室。

“10”——在流行重症急性呼吸综合症(SARS)爆发后，中国政府启动P4实验室的建设，引进法国里昂P4实验室技术和装备。此后，中法两国政府在2004年、2006年和2007年分别签署了关于预防和控制新发疾病、共同建设武汉P4实验室的合作协议、补充协议和补充声明。

武汉P4实验室的建造工艺与技术装备由法国输出，整个工程耗时十余年。项目法方主席、法国梅里埃基金会主席阿兰·梅里埃称其为“远东地区有了抵御传染病蔓延的堡垒”。

“6”——中法签署的协议内包括人员培训，至今中方已有6名科研人员赴法国的实验室接受培训并获得法国BSL-4使用许可证书。。据悉，今年还会有两名中方科研人员赴法。

首批赴法接受培训的研究员石正丽表示，为期三周的培训注重训练人员素质，“使我们很自然的就能严格按照操作规程完成工作。”她说，随着武汉P4实验室落成，未来将邀请法方专家来华培训更多人才。

“3+2”——武汉P4实验室主任袁志明表示，实验室内包括3个细胞实验室和两个动物实验室，另有解剖间和菌毒种保存室。

袁志明说，实验室建设的总目标是成为新发传染病疾病的研究和开发中心、烈性病毒的生物资源中心和联合国世界卫生组织的传染性疾病参考实验室，并纳入中法新生疾病合作研究框架中，最终成为中国新生疾病研究网络的核心部分。

“59”——武汉P4实验室的项目承建单位为中国科学院武汉病毒研究所，其前身为建于1956年的武汉微生物研究室，至今已有59年历史。该所所长陈新文表示，将以武汉P4实验室为契机，依托高等级生物安全实验室团簇平台，建设中国高等级生物安全研究与技术体系。

“生物安全是国家安全体系的生命线。”陈新文表示，随着武汉P4实验室投入使用，他们致力于建设具有国际影响力的区域中心，为中国乃至世界的应急防御做出贡献。

延伸阅读

生物安全实验室的分级

病毒是微生物的一种。根据传染病原的传染性和危害性，国际上将其分为四个不同的危害等级。危害等级一级微生物：与人类成人健康和疾病无关；危害等级二级微生物：在人类所引起的疾病很少是严重的，而且通常有预防及治疗的方法；危害等级三级微生物：在人类可以引起严重或致死的疾病，可能有预防和治疗的方法；危害等级四级微生物：在人类可以引起严重或致死的疾病，但通常无预防和治疗的方法，如炭疽杆菌、埃博拉病毒、天花病毒等。