夏 菡， 黃 弋， 馬海霞， 宋冬林， 袁志明

(中國(guó)科學(xué)院 武漢病毒研究所，武漢 430071)

0 引 言

20世紀(jì)80年代以來，全球新發(fā)和再發(fā)烈性傳染病不斷出現(xiàn)，如嚴(yán)重急性呼吸綜合癥，又稱非典型性肺炎(Severe Acute Respiratory Syndromes， SARS)、高致病性禽流感(Highly pathogenic avian influenza)、中東呼吸綜合癥(Middle East Respiratory Syndrome，MERS)和埃博拉出血熱(Ebola Virus Disease，EVD)等，其中2014～2016年西非地區(qū)埃博拉大爆發(fā)共造成1萬多人死亡。它們給人類健康與生命安全帶來嚴(yán)重威脅，因此當(dāng)前世界各國(guó)均高度重視對(duì)烈性傳染病的研究及防控[1-2]。為保護(hù)從事危險(xiǎn)病原微生物研究的工作人員和公眾的健康，并防止其通過實(shí)驗(yàn)室向外環(huán)境擴(kuò)散，危險(xiǎn)病原微生物操作相關(guān)的活動(dòng)需要在高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室(High-containment laboratory)進(jìn)行，即根據(jù)處理對(duì)象的危險(xiǎn)等級(jí)不同須在生物安全三級(jí)(Biosafety level 3，BSL-3)或四級(jí)(Biosafety level 4，BSL-4)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。隨著國(guó)際生物安全形勢(shì)日趨復(fù)雜多變，我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，我國(guó)擁有的高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量將大大增加。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部于2016年11月發(fā)布了我國(guó)《高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室體系建設(shè)規(guī)劃(2016～2025年)》[3]，對(duì)我國(guó)高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)進(jìn)行了整體規(guī)劃和布局，致力于2025年建成5～7個(gè)生物安全四級(jí)實(shí)驗(yàn)室，并實(shí)現(xiàn)每個(gè)省至少設(shè)有1個(gè)生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)化管理以及實(shí)驗(yàn)操作人員標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的操作是防止實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生的前提，而全面和完善的生物安全培訓(xùn)體系是有效防止實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生并確保實(shí)驗(yàn)室安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的必要條件和重要保障[4-5]。但是，由于我國(guó)高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室起步和建設(shè)較晚，運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，在實(shí)驗(yàn)室生物安全人員培訓(xùn)方面經(jīng)驗(yàn)較欠缺，如存在重理論輕實(shí)踐、重過程輕評(píng)估、培訓(xùn)師資不足和培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)參差不齊等問題，亟需進(jìn)一步完善和提高[6-9]。相比之下，美國(guó)擁有數(shù)十年的高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、發(fā)展和運(yùn)行的歷史，在人員標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)并初步形成了比較完善的培訓(xùn)體系，他們的經(jīng)驗(yàn)和做法對(duì)我國(guó)高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室人員培訓(xùn)體系的建立和完善具有一定的借鑒意義。

筆者在美國(guó)德州大學(xué)醫(yī)學(xué)分部(University of Texas Medical Branch，UTMB)國(guó)際生物安全培訓(xùn)中心(International Biosafety Training Center，IBTC)(https://www.utmb.edu/biosafetytraining/home)接受全面的高等級(jí)生物安全培訓(xùn)期間，較深入地了解了美國(guó)高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室人員培訓(xùn)制度和流程，現(xiàn)對(duì)美國(guó)高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室人員培訓(xùn)體系和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，同時(shí)談?wù)勂鋵?duì)我國(guó)高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室人員培訓(xùn)工作方面的啟示。

1 培訓(xùn)體系簡(jiǎn)介

人員培訓(xùn)通常由單位負(fù)責(zé)環(huán)境與健康的部門(Environmental Health and Safety Office，EHS)承擔(dān)，配備專職的、具備高等級(jí)生物安全培訓(xùn)資質(zhì)的人員，開展不同級(jí)別和類型的生物安全理論和實(shí)踐培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容涉及生物安全相關(guān)的法律和規(guī)范、實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)操作流程和意外事件應(yīng)急處置程序。此外，科研項(xiàng)目負(fù)責(zé)人(Principal Investigator，PI)結(jié)合其研究工作、涉及的病原微生物以及所需使用的特殊儀器對(duì)人員進(jìn)行專門培訓(xùn)。培訓(xùn)對(duì)象包括固定的教職員工、博士后、學(xué)生和訪問人員等，其工作類型主要分為兩類：科研與技術(shù)人員(從事科研活動(dòng))，支撐人員(從事動(dòng)物飼養(yǎng)和處理，實(shí)驗(yàn)設(shè)施、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)活動(dòng)等)。培訓(xùn)的目的是傳授生物安全知識(shí)、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室人員的操作技能、培養(yǎng)生物安全責(zé)任意識(shí)、嚴(yán)格實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化操作程序、減少個(gè)人意外或危險(xiǎn)行為并確保生物安全實(shí)驗(yàn)室的安全有效運(yùn)行。培訓(xùn)對(duì)象必須經(jīng)過培訓(xùn)并考核通過后才能在具備經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)職員的監(jiān)督和指導(dǎo)下進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作，工作一段時(shí)間并考核合格才可獨(dú)立開展工作， 并接受監(jiān)督和繼續(xù)教育培訓(xùn)[10-15]。

2 培訓(xùn)核心內(nèi)容

人員培訓(xùn)包括以下核心內(nèi)容：① 生物安全和生物防護(hù)的基本原則(Fundamental principles of biosafety and biocontainment)，目標(biāo)為掌握括生物安全級(jí)別的分類、生物安全實(shí)驗(yàn)室的建筑設(shè)計(jì)和設(shè)施設(shè)備；② 個(gè)人防護(hù)設(shè)備(Personal Protective Equipment，PPE)，目標(biāo)為掌握PPE的選擇和和正確使用，如呼吸適應(yīng)性測(cè)試、PPE的完整性檢查、正確穿脫防護(hù)服、手套、防護(hù)鏡或呼吸罩等；③ 實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用(Proper care and use of laborotory safety equipment)， 目標(biāo)為掌握實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備如生物安全柜、離心機(jī)、培養(yǎng)箱、顯微鏡等的正確使用和操作，避免儀器使用過程中氣溶膠的產(chǎn)生；④ 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)急程序(Emergency responses and biological exposures)，目標(biāo)為了解實(shí)驗(yàn)室使用的病原及其危害和風(fēng)險(xiǎn)，掌握意外暴露或其他傷害事故的報(bào)告和處置程序；⑤ 實(shí)驗(yàn)室常規(guī)操作(General laboratory practices)，目標(biāo)為掌握實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出、廢棄物處理、消毒和滅菌、銳器的使用、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)移病原微生物、安全和警報(bào)設(shè)施等常規(guī)操作程序；⑥ 生物安全法律法規(guī)(Biosafety regulars and laws)，掌握國(guó)家或地方性的生物安全法律法規(guī)以及實(shí)驗(yàn)室及其所屬單位的制度和規(guī)程；⑦ 生物安保(Biosecurity)，目標(biāo)為了解生物安保、控制和管理措施，防止實(shí)驗(yàn)室有重要價(jià)值的生物材料非授權(quán)獲取、遺失、被盜、濫用、轉(zhuǎn)移或蓄意散播；⑧ 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生物安全(Animal biosafety)，針對(duì)需要進(jìn)行動(dòng)物活體操作的人員，目標(biāo)為了解操作感染動(dòng)物的潛在危險(xiǎn)，掌握銳器的使用和處置、動(dòng)物的飼養(yǎng)、籠具更換、解剖、糞便消毒、尸體處置和動(dòng)物福利；⑨ 生物安全四級(jí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)施和特殊規(guī)定(BSL-4 facility and special rules)，針對(duì)需要進(jìn)入生物安全四級(jí)實(shí)驗(yàn)室工作的人員，目標(biāo)為了解生物安全四級(jí)實(shí)驗(yàn)室的建筑設(shè)計(jì)，掌握實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)出程序、正壓防護(hù)服的的使用和維護(hù)、化學(xué)消毒淋浴系統(tǒng)使用、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的通信、識(shí)別實(shí)驗(yàn)室正常和異常的參數(shù)和緊急情況的處理等。

3 培訓(xùn)流程

人員培訓(xùn)流程可分為6個(gè)階段(見圖1)：培訓(xùn)前評(píng)估(Pre-assessment)、 理論培訓(xùn)(Theoretical class)、實(shí)踐培訓(xùn)(Hands-on practicum)、在職培訓(xùn)(Mentor training)、培訓(xùn)后評(píng)估與資格認(rèn)證(Post-assessment and qualification)和繼續(xù)教育培訓(xùn)(Ongoing training)。

圖1 美國(guó)高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室人員培訓(xùn)流程

3.1 培訓(xùn)前評(píng)估

培訓(xùn)申請(qǐng)人填寫申請(qǐng)培訓(xùn)相關(guān)的表格，并由其主管或PI審核簽字后將申請(qǐng)表格提交至EHS。隨后EHS將對(duì)申請(qǐng)人進(jìn)行背景調(diào)查、醫(yī)學(xué)健康評(píng)估，并依據(jù)申請(qǐng)人計(jì)劃從事的活動(dòng)類型確定其應(yīng)參加培訓(xùn)的等級(jí)。原則上申請(qǐng)參加生物安全三級(jí)培訓(xùn)的人員必須具備生物安全二級(jí)實(shí)驗(yàn)室的工作經(jīng)驗(yàn)，申請(qǐng)參加生物安全四級(jí)培訓(xùn)的人員必須具備生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室的工作經(jīng)驗(yàn)；此外，申請(qǐng)人還需要完成理論知識(shí)和實(shí)踐操作測(cè)評(píng)，用于評(píng)估申請(qǐng)人是否已具備相應(yīng)的生物安全知識(shí)。申請(qǐng)人通過以上資格審查和評(píng)估后，由實(shí)驗(yàn)室主任對(duì)其申請(qǐng)進(jìn)行最終審核，獲得批準(zhǔn)和授權(quán)后方可啟動(dòng)正式培訓(xùn)。

3.2 理論培訓(xùn)

理論培訓(xùn)的目的是幫助培訓(xùn)對(duì)象掌握三級(jí)或四級(jí)危險(xiǎn)度病原的安全操作與實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，該階段采用課堂教學(xué)方式。課程內(nèi)容涉及生物安全和生物防護(hù)的基本原則；保護(hù)實(shí)驗(yàn)室人員的初級(jí)防護(hù)屏障和保護(hù)實(shí)驗(yàn)室外部環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室次級(jí)屏障；實(shí)驗(yàn)室使用的病原的主要危害和防止意外事故的安全措施；生物安全法律法規(guī)和生物安保等；此外，對(duì)于需要操作感染動(dòng)物的受訓(xùn)對(duì)象，課程還需增加動(dòng)物生物安全的課程，如動(dòng)物處理、輔助防護(hù)設(shè)備、特殊動(dòng)物設(shè)備、動(dòng)物糞便和尸體的處理等。

3.3 實(shí)踐培訓(xùn)

實(shí)踐培訓(xùn)是對(duì)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的綜合指導(dǎo)，包括所有標(biāo)準(zhǔn)操作流程的全面回顧及系統(tǒng)理解，掌握實(shí)驗(yàn)室的所有安全程序，包括實(shí)驗(yàn)室警報(bào)和意外突發(fā)事件的應(yīng)急處置，以及生物安全柜、個(gè)人防護(hù)設(shè)備、滅菌器等關(guān)鍵設(shè)備的使用等，通過動(dòng)手操作訓(xùn)練，加強(qiáng)并實(shí)現(xiàn)所學(xué)課程理論的實(shí)踐化。為了保證培訓(xùn)過程的安全，該階段通常在專門用于培訓(xùn)的模擬實(shí)驗(yàn)室(Mock laboratory)中進(jìn)行，為提高培訓(xùn)效果多采用小班或一對(duì)一教學(xué)方式，由專職培訓(xùn)講師全程示范并指導(dǎo)受訓(xùn)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)操作程序進(jìn)行練習(xí)，直到受訓(xùn)對(duì)象能正確掌握相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作程序。

3.4 在職培訓(xùn)

在培訓(xùn)對(duì)象已熟知所有三級(jí)或四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的安全操作流程的基礎(chǔ)上，由PI或其他具備資質(zhì)且經(jīng)驗(yàn)豐富的三級(jí)或四級(jí)實(shí)驗(yàn)室工作人員(Mentor)對(duì)培訓(xùn)對(duì)象提供在職指導(dǎo)。該階段在真實(shí)的高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行，用于幫助受訓(xùn)人員進(jìn)一步了解和掌握實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境設(shè)施以及各種正確的操作程序。具體內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)室的功能分區(qū)、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出程序、生物安全柜或手套箱的使用、烈性病原體儲(chǔ)藏、使用與轉(zhuǎn)運(yùn)以及消毒滅菌程序等。此外，對(duì)于生物安全四級(jí)的培訓(xùn)，還包括正壓防護(hù)服的使用和檢測(cè)、化學(xué)淋浴程序、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人員溝通交流、處理各種緊急狀況如實(shí)驗(yàn)室呼吸空氣報(bào)警、化學(xué)淋浴自動(dòng)程序無法開啟和防護(hù)服破損等。

3.5 培訓(xùn)后評(píng)估與資格認(rèn)證

與培訓(xùn)前評(píng)估類似，培訓(xùn)后評(píng)估包括書面理論考試和實(shí)際操作技能考核。培訓(xùn)對(duì)象完成并通過最終評(píng)估后，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室主任的審核即可進(jìn)入在職培訓(xùn)階段。再經(jīng)過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出次數(shù)和工作時(shí)間的積累及評(píng)估后，達(dá)到相應(yīng)的要求即可獲得獨(dú)立工作的資格。例如，在UTMB對(duì)于從事科研工作的人員生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)立準(zhǔn)入資格最少需要累計(jì)20 h的在職培訓(xùn)，生物安全四級(jí)實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)立準(zhǔn)入資格除了累計(jì)100 h的在職培訓(xùn)外，還需要進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室至少40次。在獲得準(zhǔn)入資格后，如果發(fā)生違反生物安全操作規(guī)范的行為，依據(jù)行為的嚴(yán)重程度，實(shí)驗(yàn)室主任可暫時(shí)或永久吊銷其實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格。

3.6 繼續(xù)教育培訓(xùn)

對(duì)于已有實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格的工作人員，如果發(fā)生違反生物安全操作規(guī)范的行為，需要接受相應(yīng)的繼續(xù)教育培訓(xùn)；此外，每年需開展1或2次繼續(xù)培訓(xùn)教育確保工作人員能掌握實(shí)驗(yàn)室不斷更新的規(guī)定和要求。

4 啟 示

美國(guó)高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室人員培訓(xùn)體系給我們的啟示有以下幾點(diǎn)：① 生物安全意識(shí)，美國(guó)在生物安全培訓(xùn)過程中極其注重生物安全意識(shí)的建立，永遠(yuǎn)將生物安全放在工作的第一位，讓培訓(xùn)對(duì)象能夠?qū)⑦@種觀念意識(shí)帶到自己今后的工作中去，而目前在我國(guó)，實(shí)驗(yàn)室操作人員生物安全意識(shí)較薄弱，在培訓(xùn)過程中對(duì)生物安全重要性的強(qiáng)調(diào)不足；② 專業(yè)的生物安全培訓(xùn)講師，美國(guó)的生物安全培訓(xùn)機(jī)構(gòu)配備有數(shù)量充足的專職生物安全培訓(xùn)講師專職做培訓(xùn)工作，培訓(xùn)講師必須具備生物學(xué)或醫(yī)學(xué)背景，從事過病原微生物實(shí)驗(yàn)室工作，并具備3～5年生物安全領(lǐng)域的工作經(jīng)驗(yàn)等，我國(guó)目前在這方面還是明顯欠缺的；③ 完善的培訓(xùn)設(shè)施，為了確保實(shí)踐階段的培訓(xùn)效果和安全，建立了與高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室一致的模擬實(shí)驗(yàn)室專門用于人員培訓(xùn)，我國(guó)目前還沒有專門用于培訓(xùn)的高級(jí)別生物安全模擬實(shí)驗(yàn)室；④ 嚴(yán)格和全面的培訓(xùn)制度，任何需要進(jìn)入高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室工作的人員都必須經(jīng)過評(píng)估、審核、并參加相應(yīng)等級(jí)的生物安全理論知識(shí)及實(shí)踐操作培訓(xùn)，通過考核評(píng)估并獲得準(zhǔn)入資格后方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展工作，我國(guó)目前還沒有一個(gè)系統(tǒng)和全面的培訓(xùn)、考核及評(píng)估的制度；⑤ 注重培訓(xùn)實(shí)效，美國(guó)的生物安全培訓(xùn)過程中實(shí)踐培訓(xùn)和在職培訓(xùn)所占比重遠(yuǎn)大于理論培訓(xùn)，我國(guó)目前大多數(shù)情況下，培訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置過多注重理論課程及其考核，對(duì)實(shí)踐和在職培訓(xùn)的力度存在不足，且在實(shí)踐培訓(xùn)中很少能做到一對(duì)一的示范和指導(dǎo)，導(dǎo)致培訓(xùn)效果不佳，受訓(xùn)人員對(duì)所學(xué)的生物安全相關(guān)知識(shí)不能切實(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中；⑥ 有效的監(jiān)督和再培訓(xùn)機(jī)制，美國(guó)的高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室具有有效的培訓(xùn)后監(jiān)督和再培訓(xùn)機(jī)制，人員獲得準(zhǔn)入資格后如果發(fā)生違反相關(guān)生物安全操作規(guī)范的行為，視情節(jié)嚴(yán)重程度其資格可能會(huì)被暫停或吊銷，需要接受再培訓(xùn)和考核獲得新的準(zhǔn)入資格，此外，他們會(huì)定期開展繼續(xù)教育培訓(xùn)幫助工作人員進(jìn)行知識(shí)更新，但是我國(guó)類似的繼續(xù)教育培訓(xùn)及監(jiān)督機(jī)制仍不完善。

今后，隨著我國(guó)高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行和經(jīng)驗(yàn)的積累，應(yīng)該全面提高和完善生物安全實(shí)驗(yàn)室人

員培訓(xùn)體系，如培養(yǎng)專業(yè)化的從事生物安全培訓(xùn)的人才隊(duì)伍、加強(qiáng)人員實(shí)踐和在職培訓(xùn)的力度、建立用于培訓(xùn)的高級(jí)別生物安全模擬實(shí)驗(yàn)室、建立和完善有效的考核評(píng)估、監(jiān)督和再教育機(jī)制并嚴(yán)格執(zhí)行，使受訓(xùn)人員經(jīng)過培訓(xùn)后能正確樹立生物安全意識(shí)，真正將學(xué)到的生物安全理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作，最大限度的降低實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生，保障實(shí)驗(yàn)室生物安全。