<p class="ql-block">(原创于2020年1月，重发于2023年1月，2024年2月再发）</p> <p>2015年01月31日，中国科学院武汉国家生物安全实验室(武汉P4实验室)在武汉建成，标志着中国正式拥有了研究和利用烈性病原体的硬件条件。这也是中国大陆地区首个运行的P4实验室，可以用于最高安全级别病毒如炭疽杆菌、埃博拉病毒等的研究。</p> <p>有文章称，武汉P4实验室是亚洲首个运行的P4实验室，全球共有9个，这是不正确的。P4是Pathogen（病原体）4级或Prevention（防护）4级的简称，国际上更准确的称谓是Biosafety Level 4, 即生物安全4级，BSL-4，也有称Containment Level 4, 遏制4级，CL4，都可以简称为L4实验室。</p><p>事实上，全球目前有至少53个BSL-4实验室，美国15个。亚洲的印度三个，分别建于1998、2009和2012，均早于武汉2015年建成的实验室。因此，印度在微生物和病毒研究方面并不落后。日本两个分别建于1984和2015，但由于当地居民反对，使用受到限制。其中一个只能按L3级来使用。台湾也有一个L4实验室，具体建设日期不详，但应该建于2003年以前。</p><p>在SARS爆发后，中国政府战略性启动P4实验室的建设。武汉P4实验室由中国科学院和武汉市人民政府共同建设，中国科学院****所承建，参照国际上高等级生物安全实验室的建设要求和中国相关的建设标准，在引进法国里昂P4实验室技术和装备基础上，中法双方设计单位合作完成了实验室的设计，中国建设单位完成了实验室的建设和主要设施设备的安装，历经逾十年终于建成世界上最先进的P4实验室，并于2015年正式投入使用。</p> <p>生物安全级别是在封闭的实验室设施中隔离危险生物制剂所需的一套生物控制预防措施。遏制级别从最低的生物安全级别 1 （BSL-1） 到级别 4 （BSL-4） 的最高级别。在美国，美国疾病控制和预防中心（CDC）已经指明了这些水平。在欧盟，同样的生物安全水平在指令中定义。在加拿大，四个级别称为"遏制级别"。</p><p>在最低程度的生物安全，预防措施可能包括定期洗手和最低限度的防护设备。在更高的生物安全级别，预防措施可能包括气流系统、多个密封室、密封容器、正压人员套装、所有程序的既定规程、广泛的人员培训以及控制进入设施的高度安全。下图为一个L4实验室的结构图。</p> <p>生物安全等级 3 适用于涉及微生物的工作，这些微生物可通过吸入途径引起严重和潜在的致命疾病。此类工作可在临床、诊断、教学、研究或生产设施中完成。这里遵循了BSL-1和BSL-2实验室采取的预防措施，以及包括：</p><p>• 所有实验室人员都接受医疗监督，并提供相关免疫接种（如有），以降低意外或未被注意感染的风险。</p><p>• 所有涉及传染性物质的程序必须在生物安全柜内进行。</p><p>• 实验室人员必须穿实装防护服（即背部系的礼服）。不能在实验室外佩戴，每次使用后必须丢弃或净化。</p><p>• 必须起草一份针对实验室的生物安全手册，其中详细说明了实验室如何按照所有安全要求运作。</p><p>此外，容纳BSL-3实验室的设施必须具有某些功能，以确保适当的密封。实验室的入口必须与交通流量不受限制的建筑物区域分开。此外，实验室必须后面有两套自闭门（以降低气溶胶逸出的风险）。实验室的建造是如此之容易，它可以很容易地清洁。地毯是不允许的，地板、墙壁和天花板上的任何接缝都是密封的，便于清洁和净化。此外，必须密封窗户，并安装通风系统，迫使空气从实验室的"干净"区域流向处理传染性病原体的区域。实验室的空气必须经过过滤，才能再循环。</p><p>生物安全等级 3 通常用于研究和诊断工作，涉及各种微生物，这些微生物可以通过气溶胶传播和/或引起严重疾病。这些包括弗朗西斯拉图伦西斯，结核分枝杆菌，衣原体，委内瑞拉马脑炎病毒，东方马脑炎病毒，SARS冠状病毒，中东呼吸综合征冠状病毒，科西埃拉布鲁尼蒂，裂谷热病毒，里基西亚里基西，几个物种布鲁氏病毒、基孔肯雅病毒、黄热病病毒和西尼罗病毒。</p> <p>生物安全等级 4 （BSL-4） 是最高级别的生物安全预防措施，适用于在实验室内容易传播气溶胶并造成没有可用疫苗或治疗方法的人类严重致命疾病的试剂。BSL-4实验室通常被设置为机柜实验室或防护服实验室。在内阁实验室中，所有工作都必须在III类生物安全柜内完成。离开柜子的材料必须通过高压灭菌器或消毒罐进行消毒。橱柜本身需要有无缝的边缘，以便于清洁。此外，机柜和内部所有材料必须无锋利边缘，以减少手套损坏的风险。在防护服实验室，所有工作必须由穿着正压力服的人员在II级生物安全柜中完成。为了退出BSL-4实验室，人员必须通过化学淋浴进行净化，然后留出一个房间来拆卸正压服，然后进行个人淋浴。进入BSL-4实验室仅限于经过培训和授权的个人，所有进出实验室的人员都必须被记录。</p><p>与 BSL-3 实验室一样，BSL-4 实验室必须与接收无限制流量的区域分开。此外，气流受到严格控制，以确保空气始终从实验室的"干净"区域流向进行感染剂工作的区域。BSL-4实验室的入口还必须采用气闸，以尽量减少从实验室中取出气溶胶的可能性。所有实验室废物，包括过滤过的空气、水和垃圾，也必须在离开设施之前进行净化。</p><p>生物安全4级实验室用于诊断工作和研究容易传播的病原体，可引起致命疾病。其中包括一些已知引起病毒性出血热的病毒，如马尔堡病毒、埃博拉病毒、拉萨病毒和克里米亚-刚果出血热。BSL-4处理的其他病原体包括亨德拉病毒、尼帕病毒和一些黄病毒。此外，似乎与危险病原体密切相关的不良病原菌往往在这一水平上处理，直到获得足够的数据，以确认在这一级别继续工作，或允许在较低级别与它们合作。这个水平也用于研究天花的病原体瓦里奥拉病毒，尽管这项工作只在美国亚特兰大的疾病控制和预防中心以及俄罗斯科尔佐沃的国家病毒学和生物技术研究中心进行。</p> <p>加拿大的国家微生物实验室（NML）是加拿大公共卫生署传染病预防和控制局的一部分，该机构是加拿大政府负责公共卫生、卫生应急准备和反应以及传染病和慢性病控制和预防的机构。</p><p>NML位于全国多个地点，包括位于马尼托巴地区温尼伯的加拿大人类和动物健康科学中心（CSCHAH），也是加拿大食品检验局国家外国动物疾病中心的所在地。这个现代化的最先进的传染病实验室设施拥有加拿大唯一的4级遏制（也称为生物安全4级即BSL-4）操作实验室。通过最大限度的遏制，科学家能够安全地处理从最常见的病原体到最严重的病原体，包括埃博拉，等等。</p><p>由于L4（P4）实验室涉及的致命性病毒，不但系统设计和建设必须有极高标准和质量，操作人员也必须接受最严格的训练和获得相关认证，同时遵循相关操作规程。台湾在SARS流行期间，就有一位操作人员在L4实验室因为泄漏而受到感染。</p><p>下图为一个L4实验室排放的污染处理系统。</p>