裴 杰， 王秋靈， 薛慶節(jié)， 陳 廷

(1. 威海市中心醫(yī)院 中心實(shí)驗(yàn)研究室， 山東 威海 264400；2. 青島大學(xué)附屬煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院內(nèi)分泌科， 山東 煙臺(tái) 264000；3. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院， 山東 濟(jì)寧 272067)

0 引 言

半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，生物技術(shù)的迅猛發(fā)展在給人類帶來(lái)巨大利益的同時(shí)也發(fā)生過(guò)或潛在著巨大的生物危害。生物危害是指生物因子對(duì)人群、社會(huì)、環(huán)境所帶來(lái)的直接或潛在的危害，狹義的生物危害是指在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行感染性致病因子的科學(xué)研究過(guò)程中，對(duì)試驗(yàn)人員造成危害和對(duì)環(huán)境造成污染，而生物安全正是為避免生物危險(xiǎn)因子造成實(shí)驗(yàn)人員暴露、向?qū)嶒?yàn)室外擴(kuò)散導(dǎo)致周圍環(huán)境損害的綜合性措施。生物安全已成為實(shí)驗(yàn)室應(yīng)緊密預(yù)防的主要問(wèn)題[1]，當(dāng)前提高生物安全意識(shí)、加強(qiáng)應(yīng)對(duì)生物安全事件的能力勢(shì)在必行。

1 實(shí)驗(yàn)室與生物安全

實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的場(chǎng)所，也是人員防護(hù)與環(huán)境保護(hù)的主要防護(hù)地。生物技術(shù)是涉及到形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)等多學(xué)科的領(lǐng)域，其中生物體形態(tài)觀察、培養(yǎng)、護(hù)理、實(shí)驗(yàn)操作又是生物技術(shù)的常用操作，因此在生物安全實(shí)驗(yàn)室獲得性感染因素，微生物42%，細(xì)胞培養(yǎng)22%，顯微鏡檢查22%，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)7%，動(dòng)物護(hù)理7%。此外，由于不同防護(hù)等級(jí)的實(shí)驗(yàn)室其數(shù)量、防護(hù)能力、使用頻率及主要用途的差別導(dǎo)致各等級(jí)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生生物安全事件的情況不同(見(jiàn)圖1)。BSL-2實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行常規(guī)生物科學(xué)研究的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，該型實(shí)驗(yàn)室具有生物防護(hù)的基本功能，但對(duì)于高致病性病原體防護(hù)性能較差所以該型實(shí)驗(yàn)室只進(jìn)行一般的實(shí)驗(yàn)研究，因此該型實(shí)驗(yàn)室發(fā)生生物安全事件特別是實(shí)驗(yàn)室獲得性感染的案例較少。BSL-4實(shí)驗(yàn)室是目前全世界防護(hù)等級(jí)最高的實(shí)驗(yàn)室，但該型實(shí)驗(yàn)室造價(jià)昂貴、維護(hù)運(yùn)行成本較高且需要極高的技術(shù)要求及高層次的專業(yè)技術(shù)人員，從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人才等方面來(lái)看世界上有能力建造、運(yùn)行BSL-4實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家少之又少，因此BSL-3實(shí)驗(yàn)室是目前全球范圍內(nèi)進(jìn)行致病性病原體研究的主流實(shí)驗(yàn)室，但面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)未知的病原體及高致病性病原體該型實(shí)驗(yàn)室的防護(hù)能力又較低，所以導(dǎo)致在BSL-3實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生的生物安全事件最多。BSL-4實(shí)驗(yàn)室由于其數(shù)量稀少及較強(qiáng)的防護(hù)功能，所以在該型實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的生物安全事件較少。相對(duì)細(xì)菌而言病毒往往具有極強(qiáng)的傳染性及擴(kuò)散能力且致病性、致死性較高，除此以外針對(duì)病毒的特異性藥物及治療手段匱乏導(dǎo)致相關(guān)人員易受感染且病死率較高(見(jiàn)表1)。以上材料所參考的相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)自于PubMed、ISI Web of Knowledge、EBSCO外文數(shù)據(jù)庫(kù)、SpringerLink 數(shù)據(jù)庫(kù)、Embase(荷蘭醫(yī)學(xué)文摘)、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、超星數(shù)字圖書館。

圖1 1980—2015年各等級(jí)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室獲得性感染人數(shù)分布圖

表1 1980—2015年不同病原體引起實(shí)驗(yàn)室獲得性感染情況及致死率分析

2 國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室生物安全發(fā)展現(xiàn)狀

1886年德國(guó)科學(xué)家科赫發(fā)表了關(guān)于霍亂的實(shí)驗(yàn)室感染報(bào)告，這是世界上關(guān)于實(shí)驗(yàn)室生物安全最早的文獻(xiàn)記錄[2]。實(shí)驗(yàn)室生物安全的概念最早由美國(guó)在20世紀(jì)50～60年代提出并逐漸發(fā)展為一個(gè)國(guó)際性問(wèn)題，日益受到WHO(世界衛(wèi)生組織)和各國(guó)重視[3]。1983年WHO根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所處理的生物危害物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)程度將生物實(shí)驗(yàn)室的分為1-4級(jí)[4-5]。1983年WHO和美國(guó)國(guó)家CDC(疾病控制與預(yù)防中心)聯(lián)合出版了世界上第一部關(guān)于實(shí)驗(yàn)室生物安全的指導(dǎo)規(guī)范——《實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)》，為各國(guó)實(shí)驗(yàn)室生物安全提供了安全指南[6]。

美國(guó)作為最早提出生物安全的國(guó)家，其在生物安全領(lǐng)域無(wú)論是理論研究還是在政策法規(guī)、行業(yè)規(guī)范制定等方面都位居世界領(lǐng)先地位。特別是在2001年經(jīng)歷恐怖襲擊和“炭疽郵件”事件后美國(guó)對(duì)生物安全及生物安全相關(guān)領(lǐng)域給予極高重視[7]。自1983年的《實(shí)驗(yàn)室安全手冊(cè)》到2011年的《生物實(shí)驗(yàn)室能力指南》，從最基礎(chǔ)的單純安全規(guī)范到現(xiàn)在逐漸明確的生物安全工作的專業(yè)性、技術(shù)性作用和地位。美國(guó)CDC(疾病控制與預(yù)防中心)/公共衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室協(xié)會(huì)(APHL)公布的《生物實(shí)驗(yàn)室能力指南》根據(jù)實(shí)驗(yàn)室性質(zhì)、專業(yè)特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員熟練程度等多個(gè)領(lǐng)域?qū)?shí)驗(yàn)室工作人員所必須的知識(shí)、技能以及確保實(shí)驗(yàn)室能夠高效地發(fā)揮其在公共衛(wèi)生安全領(lǐng)域核心作用的能力進(jìn)行了明確。

BSL-4實(shí)驗(yàn)室作為目前處理高致病性病原體及感染性動(dòng)植物的最高防護(hù)等級(jí)生物實(shí)驗(yàn)室是衡量一個(gè)國(guó)家生物技術(shù)發(fā)展水平及生物安全水平的重要指標(biāo)。目前世界上的BSL-4實(shí)驗(yàn)室主要集中在澳大利亞、俄羅斯、南非、英國(guó)、美國(guó)[9]。截至2008年美國(guó)已有15座BSL-4實(shí)驗(yàn)室[10]。截至2013年歐盟已有8座已得到國(guó)際批準(zhǔn)認(rèn)證的BSL-4實(shí)驗(yàn)室，其中法國(guó)、瑞典、匈牙利各1座，德國(guó)、英國(guó)各2座，除此以外還有5座在建或計(jì)劃修建的BSL-4實(shí)驗(yàn)室[11]。歐盟在高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的建造、管理、運(yùn)營(yíng)等方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)并位居世界先進(jìn)水平，2011年歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN)發(fā)布了關(guān)于實(shí)驗(yàn)室生物安全專業(yè)人員能力要求的指導(dǎo)性文件——《生物安全專業(yè)人員能力》[12]使生物安全領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所應(yīng)具備的知識(shí)、技能、應(yīng)急能力以技術(shù)指南的形式得以確定下來(lái)。

我國(guó)自2003年SARS(非典型性肺炎)爆發(fā)以來(lái)，國(guó)家越發(fā)重視生物安全問(wèn)題，先后頒布出臺(tái)了《病原微生物實(shí)驗(yàn)室安全管理?xiàng)l例》《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》等法規(guī)條例[13]，這些舉措極大地促進(jìn)了我國(guó)生物安全的發(fā)展，也標(biāo)志著我國(guó)逐漸與世界先進(jìn)的生物安全管理制度、體系接軌，使我國(guó)生物安全理論與實(shí)踐進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。自20世紀(jì)80年代我國(guó)初步建成具有三級(jí)防護(hù)水平(BSL-3)的實(shí)驗(yàn)室[14]，截至2017年1月我國(guó)已建成和在建的BSL-3(生物安全等級(jí))實(shí)驗(yàn)室48個(gè)[15]，同年我國(guó)首個(gè)獲得國(guó)際專業(yè)評(píng)審機(jī)構(gòu)認(rèn)可的BSL-4實(shí)驗(yàn)室在武漢建成并投入使用[16]，這標(biāo)志著我國(guó)有能力、有條件開展一類病原體病毒培養(yǎng)和動(dòng)物感染的研究，是我國(guó)生物技術(shù)與生物安全發(fā)展的里程碑。

3 我國(guó)生物安全所面臨的問(wèn)題

3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范

在過(guò)去10余年中，我國(guó)先后制定出臺(tái)了一系列關(guān)于生物安全的法律法規(guī)以及行業(yè)規(guī)范，但其中80%為宏觀性的指導(dǎo)與規(guī)定或質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)[5]，對(duì)日常實(shí)際工作中的操作規(guī)范缺少清晰的具體要求，導(dǎo)致這些指導(dǎo)性要求較難對(duì)實(shí)驗(yàn)生物安全工作提供可靠的具有操作性的技術(shù)支持。雖然某些實(shí)驗(yàn)室也制定了SOP(標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程)文件，但由于缺少行業(yè)性、規(guī)范性、制度性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)從而導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)室規(guī)范性考核缺乏統(tǒng)一的依據(jù)。

3.2 監(jiān)管、考核機(jī)制不完善

生物實(shí)驗(yàn)室作為處理各類病原體及感染動(dòng)物的特殊場(chǎng)所，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管并組織定期考核，但由于我國(guó)生物安全管理工作起步較晚，生物安全有關(guān)的監(jiān)察機(jī)制不健全導(dǎo)致某些衛(wèi)生監(jiān)管部門對(duì)生物安全問(wèn)題重視不夠，監(jiān)管不到位等。在生物安全措施的具體實(shí)施階段，存在實(shí)驗(yàn)室管理及技術(shù)人員的生物安全理念淡薄，不能切實(shí)地將生物安全意識(shí)貫徹到日常工作中等問(wèn)題。在外部監(jiān)管層面，各級(jí)衛(wèi)生管理部門應(yīng)加大對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室監(jiān)管力度以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理人員、技術(shù)人員提高生物安全意識(shí)遵守生物安全規(guī)范；在內(nèi)部考核層面，制定明確責(zé)任機(jī)制，實(shí)行獎(jiǎng)罰機(jī)制，將規(guī)范操作與個(gè)人績(jī)效掛鉤并應(yīng)定期召開實(shí)驗(yàn)室生物安全會(huì)議。

3.3 人員資質(zhì)不達(dá)標(biāo)

2004年我國(guó)頒布的《病原微生物實(shí)驗(yàn)室安全管理?xiàng)l例》[17]規(guī)定凡從事病原生物學(xué)研究的工作人員必須掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)和操作技能并通過(guò)相關(guān)部門考核才能從事生物實(shí)驗(yàn)工作。但在實(shí)際情況中有些實(shí)驗(yàn)室，特別是基層實(shí)驗(yàn)室存在技術(shù)人員缺乏相關(guān)專業(yè)知識(shí)及操作技能甚至在不具備資質(zhì)的情況下進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)操作，該類人員由于缺乏應(yīng)對(duì)突發(fā)事件能力在工作中存在較大安全隱患。

3.4 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、資源配備不科學(xué)

由于實(shí)驗(yàn)室是存在潛在生物危害風(fēng)險(xiǎn)的特殊場(chǎng)所，其在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選址、建設(shè)、驗(yàn)收、評(píng)估、管理運(yùn)行等不同階段都有專門的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)體系。但在實(shí)際情況中某些在建或已建成的實(shí)驗(yàn)室由于在早期設(shè)計(jì)規(guī)劃等方面存在技術(shù)性問(wèn)題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室在場(chǎng)地設(shè)計(jì)、采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)、空氣過(guò)濾、廢物轉(zhuǎn)運(yùn)等方面不符合國(guó)家實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)而存在安全隱患。除此以外某些實(shí)驗(yàn)室還存在工作區(qū)與生活區(qū)，污染區(qū)和清潔區(qū)交叉、缺乏必要的消毒滅菌工具等問(wèn)題。

4 我國(guó)實(shí)驗(yàn)室安全的建議及改進(jìn)措施

4.1 制定符合國(guó)情的工作指南

生物安全指南應(yīng)涉及到實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員所具備的專業(yè)知識(shí)、技能、應(yīng)急處理能力等方面，在結(jié)合自身國(guó)情的基礎(chǔ)上借鑒歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在管理運(yùn)營(yíng)高防護(hù)等級(jí)實(shí)驗(yàn)室的豐富經(jīng)驗(yàn)制定我國(guó)的實(shí)驗(yàn)室生物安全指南并將其作為行業(yè)性、專業(yè)性的規(guī)范指標(biāo)，使實(shí)驗(yàn)室生物安全工作有據(jù)可依、有理可循。

4.2 培養(yǎng)高層次管理人才

實(shí)驗(yàn)室的建造、管理、運(yùn)營(yíng)涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、建筑學(xué)等諸多領(lǐng)域，需要多個(gè)學(xué)科的交叉融合，西方國(guó)家對(duì)高等級(jí)實(shí)驗(yàn)室管理人員的篩選極其嚴(yán)格不僅要求其具有專業(yè)知識(shí)背景，豐富的實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)還需了解多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。醫(yī)學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)室管理的后備人才應(yīng)關(guān)注生物信息、工程、建筑等基礎(chǔ)課程為以后從事實(shí)驗(yàn)室管理奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，國(guó)家應(yīng)該在醫(yī)學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中加入相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的內(nèi)容，促進(jìn)人才的全面發(fā)展，為實(shí)驗(yàn)室的管理儲(chǔ)備人才。

4.3 制定完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系

所有實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)操作在實(shí)施之前應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。實(shí)驗(yàn)室操作由于其特殊性一旦出現(xiàn)安全問(wèn)題極有可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，只有在實(shí)驗(yàn)室操作進(jìn)行之前做好充分的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估才能將風(fēng)險(xiǎn)降到最低，初步評(píng)價(jià)是確定程序能否利用的最好方法。

4.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理的監(jiān)管、考核機(jī)制

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的管理，不管是醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)還是企業(yè)所有實(shí)驗(yàn)室各級(jí)政府都有衛(wèi)生行政主管部門、衛(wèi)計(jì)委、疾病預(yù)防與控制中心對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管，有些地方還成立了專門的實(shí)驗(yàn)室安全管理的學(xué)術(shù)組織。但有些監(jiān)管存在管理滯后、整改效果不能長(zhǎng)期跟進(jìn)監(jiān)督、處罰力度不夠等問(wèn)題，對(duì)于這些問(wèn)題應(yīng)該制定規(guī)范的考核機(jī)制以及嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲措施，對(duì)于違規(guī)的機(jī)構(gòu)酌情進(jìn)行罰款、降級(jí)、暫停運(yùn)行直至依法取締等處理，并對(duì)直接責(zé)任人、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、實(shí)驗(yàn)室所屬的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，研究機(jī)構(gòu)，公司企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行追責(zé)。對(duì)各級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行不定期突擊檢查對(duì)存在問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理，并逐步使實(shí)驗(yàn)室安全管理監(jiān)督考核成為常態(tài)化、制度化機(jī)制。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技水平的不斷提高以及一些重大生物安全事故的發(fā)生，我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題越發(fā)重視，國(guó)家出臺(tái)了一系列相關(guān)的法規(guī)條例對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行規(guī)范化、制度化的管理，實(shí)驗(yàn)室管理人員及相關(guān)學(xué)者對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全的研究也越發(fā)深入。隨著制度的不斷完善、管理結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化、管理人員生物安全意識(shí)的增強(qiáng)、從業(yè)人員素質(zhì)的不斷提高我國(guó)實(shí)驗(yàn)室生物安全框架已初步形成，并通過(guò)不斷學(xué)習(xí)、吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)不斷縮小與世界先進(jìn)水平的差距。隨著我國(guó)第一個(gè)BSL-4高等級(jí)實(shí)驗(yàn)室的建成標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)入生物技術(shù)發(fā)展的新階段，生命科學(xué)方興未艾，實(shí)驗(yàn)室作為承接試驗(yàn)的主要載體必將在未來(lái)的科技競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮重要作用。但由于我國(guó)實(shí)驗(yàn)室生物安全的發(fā)展起步晚、起點(diǎn)低、基礎(chǔ)薄弱，在標(biāo)準(zhǔn)體系的具體實(shí)施過(guò)程中存在技術(shù)規(guī)范不明確、實(shí)驗(yàn)室人員資質(zhì)管理考核機(jī)制不完善、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)急處理能力欠缺以及某些實(shí)驗(yàn)室尤其是基層實(shí)驗(yàn)室在設(shè)計(jì)、建造、基礎(chǔ)設(shè)施配備等方面不合理等短板，這些問(wèn)題嚴(yán)重制約了我國(guó)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，我們需要結(jié)合自身實(shí)際、借鑒其他國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究，探索出一條符合國(guó)情的中國(guó)道路。