病毒是從實(shí)驗(yàn)室流出的嗎？生物安全實(shí)驗(yàn)室氣、水、廢如何處理？

喜歡看科幻片人相信對這樣的情景并不陌生，某種病毒突然從實(shí)驗(yàn)室泄漏并迅速傳播，甚至只是暴露在空氣中就足以感染甚至死亡，令人無處遁逃……

新冠肺炎疫情發(fā)生以來，一方面科研人員在加緊進(jìn)行病毒研究及藥物試驗(yàn)，另一方面，一些人也擔(dān)心，先進(jìn)的生物實(shí)驗(yàn)室會不會就成為病毒傳染的重要場所？科技部2月15日出臺了《關(guān)于加強(qiáng)新冠病毒高等級病毒微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理的指導(dǎo)意見》，要求實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮平臺作用，服務(wù)科技攻關(guān)需求，各主管部門要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)室，特別是對病毒的管理，確保生物安全。

那么，這些生物安全實(shí)驗(yàn)室能夠確保不污染外環(huán)境嗎？實(shí)驗(yàn)室又是如何進(jìn)行人員防護(hù)和污水廢物處理的?

實(shí)驗(yàn)室危險等級有高下

據(jù)了解，根據(jù)傳染病的傳染性和危害性，以及實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)境的不同，國際上將實(shí)驗(yàn)室分為P1、P2、P3和P4共四個安全等級，“P”是英文Protect（保護(hù)）的縮寫。

P1實(shí)驗(yàn)室：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，適合對人體、動植物或環(huán)境危害較低，不具有對健康成人，動植物致病的因子。

P2實(shí)驗(yàn)室：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，適用于對人體、動植物或環(huán)境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子，對健康成人、動物和環(huán)境不會造成嚴(yán)重危害，有有效的預(yù)防和治療措施。

P3實(shí)驗(yàn)室：防護(hù)實(shí)驗(yàn)室，適用于處理對人體、動植物或環(huán)境具有高度危害性，通過直接接觸或氣溶膠使人傳染上嚴(yán)重甚至是致命的疾病，或?qū)�動植物和環(huán)境具有高度危害的致病因子，通常有預(yù)防和治療措施。

P4實(shí)驗(yàn)室：最高級別防護(hù)實(shí)驗(yàn)室，適用于對人體、動植物或環(huán)境具有高度危害性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，或未知的、高度危險的致病因子。沒有預(yù)防和治療措施。比如埃博拉病毒。

事實(shí)上，早在2003年，我國就決定啟動四級生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。但直到2015年，中國科學(xué)院武漢國家生物安全實(shí)驗(yàn)室，我國首個P4實(shí)驗(yàn)室才正式投入運(yùn)行。除我國外，目前全球公開擁有P4實(shí)驗(yàn)室的僅有法國、加拿大、德國、澳大利亞、美國、英國、瑞典和南非等國。

科研人員穿好帶有生命維持系統(tǒng)功能的正壓防護(hù)服進(jìn)入P4實(shí)驗(yàn)室。來源：新華社

P4實(shí)驗(yàn)室是個怎么的密封盒子？

我國生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需要嚴(yán)格遵照已發(fā)布的《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》。根據(jù)規(guī)范，P2實(shí)驗(yàn)室宜實(shí)施一級屏障和二級屏障，而P3和P4實(shí)驗(yàn)室需要設(shè)置一級屏障和二級屏障。

中科院神經(jīng)科學(xué)研究所的張欣妍介紹，一級屏障保障了實(shí)驗(yàn)操作者與被操作對象之間的隔離，包括生物安全柜和正壓防護(hù)服等；二級屏障則是保障了生物安全實(shí)驗(yàn)室與外部環(huán)境的隔離，其中就包括換氣系統(tǒng)，因此，一級屏障和二級屏障分別是實(shí)驗(yàn)人員和外界環(huán)境的保護(hù)傘。建筑技術(shù)規(guī)范中也詳細(xì)制定了P3和P4等級實(shí)驗(yàn)室的主要房間，包括主實(shí)驗(yàn)室，主實(shí)驗(yàn)室緩沖間，隔離走廊，防護(hù)服更換間，準(zhǔn)備間，淋浴區(qū)等的技術(shù)指標(biāo)。超高的清潔級別，恒定范圍的溫度、濕度以及壓差都是實(shí)驗(yàn)安全的保證。

那么，P4實(shí)驗(yàn)室究竟什么樣？

位于湖北的“武漢P4實(shí)驗(yàn)室”建筑主體分為4層。從下自上，底層是污水處理和生命維持系統(tǒng)，第二層是核心實(shí)驗(yàn)室，第三層是過濾器系統(tǒng)，二層和三層之間的夾層是管道系統(tǒng)，最上一層是空調(diào)系統(tǒng)。

 

P4實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部結(jié)構(gòu) 。來源：National Institutes of Health, part of the United States Department of Health and HumanServices

“所有一層、三層、四層、夾層均是為了保證二層核心實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行，保證實(shí)驗(yàn)室里面是單向氣流，是一個負(fù)壓狀態(tài)。里面的東西不能出來，只有外面的東西有可能進(jìn)去，就像一個密封的盒子。”中科院武漢分院院長、P4實(shí)驗(yàn)室主任袁志明此前強(qiáng)調(diào)。

張欣妍對此也表示， P3和P4實(shí)驗(yàn)室會同時設(shè)有多道安裝連鎖裝置的門，保證無法同時打開兩道門，以防止空氣流通。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的空氣必須經(jīng)由高效過濾器過濾后才可向外排放。

在進(jìn)入高等級實(shí)驗(yàn)室前，人員需要經(jīng)過多道程序，包括外更衣間、淋浴間、內(nèi)更衣間、緩沖間等，從外面進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部可能需要20-30分鐘。

實(shí)驗(yàn)室人員防護(hù)采用正壓防護(hù)服，使之保持科研人員與有潛在污染的環(huán)境處于完全隔絕狀態(tài)，類似太空中的宇航員，其呼吸所需空氣完全由呼吸空氣供應(yīng)站通過可控、安全的輸送管道供給。

至于實(shí)驗(yàn)人員穿著的防護(hù)服則更加不會被放過，人員在離開污染環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室前通過化學(xué)淋浴完成正壓工作的去污染程序。

關(guān)于污水和廢物，記者在“武漢P4實(shí)驗(yàn)室”官網(wǎng)看到，化學(xué)淋浴廢水和實(shí)驗(yàn)室工作產(chǎn)生的活毒廢水通過雙層排污管道收集系統(tǒng)，集中收集到污水處理站，通過135攝氏度高溫消毒處理。實(shí)驗(yàn)室感染性固體廢棄物通過雙扉高壓滅菌鍋消毒后，進(jìn)行無害化焚燒處理。

即使“銅墻鐵壁”，生物實(shí)驗(yàn)室的安全監(jiān)管仍不可大意。

2019年9月16日，俄羅斯存放活性天花病毒的Vector實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸，雖然事后該研究中心聲明發(fā)生爆炸的房間里沒有生物危險物質(zhì)，也沒有造成任何結(jié)構(gòu)損傷，沒必要引起恐慌或感到威脅，但仍然引起了人們對生物實(shí)驗(yàn)室的安全警惕。

當(dāng)前，不少的生物安全實(shí)驗(yàn)室都加入到新型冠狀病毒的科研攻關(guān)，他們是與新冠肺炎最近的抗疫戰(zhàn)士，我們在向他們致敬的同時，也提醒各部門保障實(shí)驗(yàn)室安全防護(hù)，嚴(yán)防污染。

電影《傳染病》中，身著防護(hù)服進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的場景。

工作中身著正壓防護(hù)服的科研人員。資料圖片