佘惠敏

今年年初竣工的“武漢P4實驗室”引起了大眾關注。作為我國第一個P4實驗室，武漢P4實驗室的建成標志著我國終于擁有了可以安全研究埃博拉等最高等級烈性傳染病病毒的堡壘。想知道這座堡壘的模樣和工作原理嗎？請跟隨筆者的腳步，去那里參觀一次吧。

神秘盒子

武漢P4實驗室坐落在距離市中心有大約1小時車程的郊外，中國科學院武漢病毒研究所的鄭店園區(qū)中。這里交通便利，三面鄰山，環(huán)境相對獨立。實驗室是一棟約有四層樓高的銀灰色方“盒子”建筑，旁邊是“中科院武漢國家生物安全實驗室”的公樓。

參觀這個神秘盒子前，先要走上辦公樓二層，戴上安全帽，套上鞋套，穿過一條空中走廊，來到P4實驗室的二層核心區(qū)入口。

“現(xiàn)在實驗室里還沒有用于研究的烈性病毒，所以你們可以這樣進入?！敝锌圃何錆h分院院長、P4實驗室主任袁志明說，等實驗室正式啟用后，這里就只有經(jīng)過嚴格培訓的工作人員才可以按程序進入了。

在整個P4實驗室中，核心實驗區(qū)就像是“盒子中的盒子。”

進入二層核心實驗區(qū)，首先到達的是一圈環(huán)形走廊，其中心是真正進行烈性病原體研究300多平米的實驗室。在這里，分割空間的不再是常見的水泥墻壁，而是不銹鋼鋼板和玻璃窗。透過玻璃窗，能看到核心實驗室內(nèi)的二級生物安全柜、超低溫冰箱、顯微鏡和實驗臺等諸多設備。

核心區(qū)包括3個細胞實驗室、2個動物實驗室、1個菌種保藏室、消毒室等。進入每個區(qū)域都要經(jīng)過一道或幾道門。與普通實驗室有顯著不同的是，這座P4實驗室里有許多從屋頂上方垂下的藍色氣管。

“這些藍色管子可以接通研究人員身穿的正壓防護服，保證研究人員可在防護服內(nèi)呼吸循環(huán)?！痹椒▏锇篜4實驗室參加培訓的中科院武漢病毒所研究員石正麗說，正壓防護服是P4實驗室的獨有裝備，用于保證人和實驗室，以及病源之間的絕對隔離。

正壓工作服外形有點像宇航服，人鉆進去后，拉上拉鏈，再充入空氣，整個服裝會膨脹起來。頭盔是全透明設計，方便研究人員觀察周邊，還配有耳麥以便溝通。

石正麗說，每次進P4實驗室，更換衣服、化學淋浴等層層消毒步驟，都需要花費半小時，出實驗室時，要再花費半小時。而如果是低一個防護等級的P3實驗室，10分鐘足矣。不僅如此，在每次進入P4實驗室工作的短則兩三小時、長則五六小時的時間里，科研人員不能飲食，也不能排泄，耳麥中傳來的空氣流通的噪音也會讓人感到難受。研究人員進實驗室前必須保證身體狀態(tài)良好，因為不能上衛(wèi)生間，他們常常從頭—天晚上開始就停止喝水。

工作人員從環(huán)形走廊進入核心實驗室，首先要在更衣區(qū)更換普通實驗室服裝，再進入另一道門穿上正壓防護服。核心區(qū)任何相鄰的門之間都有自動連鎖裝置，防止兩個相鄰的門被同時打開，從而避免室內(nèi)空氣的流通。離開主實驗室時還要經(jīng)過化學淋浴消毒正壓防護服表面，這些化學試劑足以消滅所有病菌。

核心實驗室采用定向負壓系統(tǒng)和雙層過濾系統(tǒng)，保證實驗室內(nèi)的空氣只能通過高效過濾器排放，不會隨意流向?qū)嶒炇彝狻Ｐ枰獛С鰧嶒炇业膹U物首先要用潔凈袋包裝，然后通過雙扉滅菌器高溫消毒。廢水則要通過活毒廢水處理裝置高溫高壓消毒。

安全堡壘

P4實驗室主任袁志明有一個形象的說法：“除了人之外，其他東西，包括病毒和實驗動物，都是活的進去，死的出來?！?/p>

P4實驗室研究的是世界上最危險的病原體，因此必須通過一系列的物理措施及嚴格的管理規(guī)范，確保操作者安全，確保環(huán)境安全，確保公眾安全。

整個實驗室在硬件上和操作程序上都對意外事故應急處理做了周密部署。動力采用雙電源供電，并設自備電源和應急不間斷電源。為了避免盛裝病毒、病毒試驗樣品的器皿和試管因磕碰產(chǎn)生爆裂而導致的潑灑及至泄漏，不同級別實驗室均設置了獨立排放系統(tǒng)以及生物消毒存放池等設施。在實驗室的出口處，還有一道加設的門檻，地漏、通風口等處也都設置了防護網(wǎng)，這是為了防止實驗動物逃逸。實驗室內(nèi)還備有急救醫(yī)療設施和用品，并設立了隔離室，這是為了在實驗人員遭遇意外感染時，對其進行醫(yī)學觀察和救治。在這個實驗室里，工作人員必須成對工作，確保在一個人出現(xiàn)意外時，還有另一個人可以處理緊急情況。

自然災害風險也被考慮在內(nèi)：實驗室選址地點高于武漢市歷史記錄的防洪設防水位。在抗震方面，武漢市防震等級是六級，實驗室提高到八級。

袁志明說：“這個實驗室采取了國內(nèi)外最好的生物安全防范技術和措施，來保障在實驗室的運行過程當中，不會發(fā)生實驗的感染事件和病原的泄漏事件?！?/p>

這樣嚴格的防范措施，是為了讓我們的科研人員可以在安全的工作條件下，對包括埃博拉病毒在內(nèi)的最危險病毒進行研究，尋求檢測和破解之道。

“P4實驗室跟普通實驗室最大的不同是它的安全性。從硬件說，它對環(huán)境是安全的，另外，它還要保障操作人員的安全?！币苍シ▏锇篜4實驗室培訓過的武漢病毒所研究員胡志紅說，P4實驗室的安全問題都會有詳細記錄和通報，目前全世界的P4實驗室出現(xiàn)的安全事故，僅限于偶發(fā)的實驗室內(nèi)部操作人員暴露，還未出現(xiàn)過病毒外泄事故。

有人認為P4實驗室中研究的病毒過于危險，因此持反對態(tài)度。事實上，病毒并不會因為人們的懼怕而退縮。目前，全球公開擁有P4實驗室的僅有9個國家，這些國家的P4實驗室“鎖”著全世界最為致命的病毒。2014年肆虐西非并波及歐美，至今仍未完全消滅的埃博拉病毒，已經(jīng)吞噬了一萬多條性命，其中大多數(shù)發(fā)生在西非國家?guī)變?nèi)亞、利比里亞和塞拉利昂。如果中國沒有P4實驗室，那么，這類危險的致命病毒一旦爆發(fā)，我們就只能拿性命來填補治療經(jīng)驗的缺失。

面對肆虐的病毒，是束手無策，還是積極應對？現(xiàn)代文明讓人類選擇了后者，而P4實驗室，正是讓我們更快找出應對良方的超級武器。

十年一劍

事實上，建立我國自己的P4實驗室的想法，正是源于十多年前那場跟未知致命病毒的性命相搏。

2003年春天在中國爆發(fā)的SARS疫情，導致包括醫(yī)務人員在內(nèi)的多名患者死亡。最先獲得SARS病原冠狀病毒基因組全序列的是加拿大基因組科學中心，最先提出快速鑒定SARS病原方案的是沒有病例資源但有很好實驗條件的德國熱帶病研究所與ARTUS公司。這說明，具備研究烈性病原條件的一流的研究單位，才可能在應付突如其來的新生疾病研究中處于領先地位。SRAS病毒雖然后來被評定為P3級病毒，但在最初爆發(fā)的未知階段，完全符合進入P4研究室進行研究的條件。

我國在確定SARS病原的研究中，受諸多因素限制，盡管很早就獲得臨床樣本，但一直遲遲不能下結(jié)論，暴露出實驗條件等方面的諸多不足。

有鑒于此，相關專家提出建議，決定在地處中原腹地、交通便利且有病毒研究基礎的武漢，建設我國第一個P4實驗室，并決定與法國合作，引進世界最先進的P4實驗室技術。

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(fā)疾病、共同建設武漢P4實驗室的合作協(xié)議、補充協(xié)議和補充聲明。武漢P4實驗室在引進法國里昂P4實驗室技術和裝備的基礎上，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。歷時十年，終于磨成一柄刺向未知致命病毒的利劍。

袁志明介紹，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。安全柜型P4實驗室需要使用一系列串聯(lián)起來的三級生物安全柜，病原體完全控制在生物安全柜內(nèi)，研究人員通過手套箱完成實驗操作，其運行成本相對較低、建設門檻也較低，易被恐怖分子利用，因此美國等國家嚴格限制三級生物安全柜的出口。

而更新型的P4實驗室采用正壓服模式，實驗人員穿著進行個體防護的正壓服工作，沒有安全柜型實驗室內(nèi)部尺寸狹小的弊端，可以使用大型儀器，可以進行活體動物試驗、動物解剖分析。武漢的這個P4實驗室屬于中型的P4實驗室，可以用猴子做活體實驗。

目前，世界上真正投入運行的四級生物安全實驗室只有10個左右。武漢P4實驗室不僅僅是科研需要，更是我國在公共衛(wèi)生和公共安全方面的重要戰(zhàn)略部署。正如中國科學院院長白春禮所說：“‘工欲善其事，必先利其器’。武漢P4實驗室是構(gòu)建中國公共衛(wèi)生防御體系的重要環(huán)節(jié)之一。”

實驗室的建成不僅為我國公共衛(wèi)生體系再添利器，更是保障世界衛(wèi)生安全的重要一環(huán)。中科院武漢病毒所所長陳新文研究員就表示：“此次埃博拉病毒在非洲暴發(fā)并威脅世界的事實再次告訴我們，病毒是無國界的?！?/p>