美国电影《极度恐慌》讲述美国“陆军传染病研究中心”病毒学家山姆,被派往非洲扎伊尔地区查明4级传染病疫情,病毒来势汹汹,导致整个村庄的人全部被感染死亡。山姆取得样本后进行研究,发现骇人听闻的“埃博拉”。对这种“死神”级病毒的研究,正是美国陆军传染病研究中心的P4实验室。
电影《极度恐慌》截图
烈性病毒研究中心——P4实验室
对很多人来说,“P4”是个全新的概念。
根据传染病原的传染性和危害性等级不同,实验室需要不同的防护水平。国际上将生物安全实验室分为4个等级:一级生物安全实验室(BSL-1)、二级生物安全实验室|(BSL-2)、三级生物安全实验室(BSL-3)和四级生物安全实验室(BSL-4),俗称分别为:P1、P2、P3和P4实验室(P是“物理防护”的英文“physical protection"的首字母)。一级生物安全实验室防护水平最低,四级生物安全实验室防护水平最高。
P1实验室:适用于操作不会引起人类或者动物疾病的微生物。比如一些基础的教学和研究,从事没有感染性的操作,但是不能满足食品微生物检测实验室的工作需要。
P2实验室:适用于操作能够引起人类或者动物疾病,但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害,传播风险有限,实验室感染后很少引起严重疾病,并且具备有效治疗和预防措施的微生物。比如开展沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物的检测工作。
P3实验室:适用于操作能够引起人类或者动物严重疾病,比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物,比如艾滋病。
P4实验室:适用于操作能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物,但通常无预防和治疗的方法,如炭疽杆菌、霍乱弧菌、埃博拉病毒、拉萨热病毒和马尔堡病毒等烈性病毒。
埃博拉,图片来自网络
病毒如此恐怖,我国为什么要建P4实验室
诺贝尔奖获得者乔什瓦.李德柏格曾说——人类统治地球最大的威胁,是病毒。
2003年,我国暴发了流行重症急性呼吸综合征(SARS)。然而最先获得SARS病原冠状病毒基因组全序列的却是加拿大基因组科学中心,先提出快速鉴定SARS病原方案的,却是没有病例资源但有很好实验条件的德国热带病研究所。尽管我国很早就获得临床样本,但迟迟不能下结论,我们没有高等级生物安全的P4实验室。
非典之后,中法两国政府启动了合作建设P4实验室的工作。历经10年终于建成。武汉P4实验室也是全球最高等级的生物安全实验,适用于从事世界上最危险的致病性病原体的科研。作为国家重大科技基础设施,武汉P4实验室是构建中国公共卫生防御体系的重要环节之一。
目前全球大约有P4实验室23个,其中投入运行的有13个。目前,美、英、德、法、澳大利亚、加拿大、瑞典等国都建有P4实验室。1996年建于法国里昂的P4实验室被认为是21世纪的实验室,也是欧洲第一个P4实验室,而武汉P4实验室是亚洲第一个。
武汉P4实验室,图片来自网络
武汉的P4实验室安全吗
对纳米级别的病毒分子来说,“逃逸”就在不经意间,进行“绝对隔离”,不能单纯依靠“密闭”。
武汉的P4实验室内部呈悬挂式结构,分为4层。自下而上,底层是污水处理和生命维持系统,第二层是实验室,第二层和第三层之间的夹层是管道系统,第三层是过滤器系统,顶层是空调系统。底层、第三层、顶层和夹层都是为第二层的实验室的正常运转而服务的。
P4实验室的核心区域约有300平方米,就是一个密封极好的大“盒子”。“盒子”内部被厚重的金属门分隔成不同区域,包括细胞实验室、动物实验室、动物解剖室等。P4实验室在原理上也是内部为负压的密封空间,能有效地制止“死神”级病毒“走出去”。
P4实验室有极严格的人员进出制度。科学家进入P3实验室可能需要准备10分钟,而进入P4实验室至少要准备半小时。他们通常两人一组,穿着外形像宇航服的正压防护服,经过层层消毒,才能进人P4实验室。正压防护服上有呼吸带,连接着屋顶的管道。穿戴者可以在防护服内进行呼吸循环,不会和外界空气发生任何接触。出实验室时,他们也要经过层层消毒,消灭身上可能沾染的任何病毒。
温馨提示:虽然P4实验室是研究高危险性病毒,但是武汉的朋友完全不用担心!为了保障人们的安全,P4实验室中安装了很多安全防控设备,比如双重空气过滤器、污染物消毒灭菌设备、双电源等。实验室排出的气、水和其他物体都要经过严格处理,比如风要过高效过滤器(HEPA)、水要过活毒废水装置、其他物体要过双扉灭菌器等。因此,实验室是绝对安全的,不会对周围造成影响。请大家不造谣,不传谣!众志成城,共同抗击疫情!