作者:記者 唐琳 來源: 發布時間:2019-11-12 23:29:55
中國科學院武漢國家生物安全實驗室:
我國高等級生物安全領域的開拓者

 
2019年1月2日,中國科學院、中國工程院主辦的兩院院士投票評選的2018年“中國十大科技進展新聞”在京揭曉。其中,“我國首個P4實驗室正式運行”赫然在列。
 
中國科學院武漢國家生物安全實驗室(以下簡稱武漢P4實驗室)位于湖北省武漢市中國科學院武漢病毒研究所鄭店科研園區內,是我國唯一按照國際標準建設、首個投入正式運行的生物安全四級實驗室,也是人類迄今為止能夠建造的生物安全防護等級最高的實驗室。
 
武漢P4實驗室如同病毒學研究領域里一艘揚帆起航的“護衛艦”,它同年輕又有干勁的團隊一道,在服務全球公共衛生安全的浩瀚航程中乘風破浪,一路向前。
 
公共安全“守護神”
 
在中科院武漢病毒所鄭店科研園區內,一棟以灰色為主色調的立方體建筑靜靜地矗立著。在外人看來,這棟建筑神秘而又低調,似乎在默默守護著一個神奇的“寶藏”。這就是我國首個投入正式運行的生物安全四級實驗室——武漢P4實驗室。
 
國際上通常把生物安全實驗室分為P1、P2、P3、P4四個生物安全等級。其中,P4實驗室是專用于烈性傳染病研究與利用的大型裝置,也是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室。
 
在此之前,面對烈性傳染病,我國并沒有研究能力,只能通過與他國實驗室合作的方式開展研究。因此,建造一個能夠填補我國生物安全體系空白、應對重大生物安全威脅的關鍵性大科學設施,成為了當務之急。
 
2003年,中科院決定啟動四級生物安全實驗室建設。隨后,國家發改委將其納入國家生物安全實驗室體系規劃,實驗室成為發改委投資建設的大科學工程裝置,也成為中科院與武漢市人民政府的重大合作項目。
 
在中法兩國政府就高等級生物安全實驗室的建設、生物安全法律法規體系的建設、人員培訓和傳染病預防和控制研究等方面開展合作的框架下,兩國工程技術人員認真分析了世界上高等級生物安全實驗室的建設特點和運行現狀,結合中國現實需求,克服了設計、施工工序、關鍵設施設備采購和建造、施工組織管理等方面的重重困難,精心設計和施工,于2012年底完成了實驗室主體土建工程和關鍵設施設備的選型和采購工作。2014年12月,實驗室完成機電設備安裝和裝修工程;2015年1月31日,實驗室正式竣工。
 
2018年剛剛開年,一個振奮人心的消息便傳回到武漢病毒所:武漢P4實驗室順利通過國家衛計委實驗室活動資格現場評估,完全具備開展高致病性病原微生物實驗室活動資質!至此,中國首個P4實驗室正式投入運行,中國科研工作者終于可以在自己的實驗室里研究包括埃博拉、尼帕病毒等在內的世界上最危險的病原體了。
 
武漢P4實驗室項目工程負責人介紹,實驗室建筑主體共分為4層,底層為污水處理、生命維持協同以及配電動力保障設備夾層;二層為核心實驗區,包括3個細胞水平實驗室、2個動物實驗室、1個解剖間以及1個菌毒種保存間,能同時開展3種病原研究,并具有毒種保存功能;三層為送排風管道層;四層為暖通空調設備和送排風總管等設備層。
 
實驗室人員防護采用正壓防護服,其可以使科研人員與有潛在污染的環境完全隔絕,而人員呼吸所需空氣完全由呼吸空氣供應站通過可控、安全的輸送管道供給。人員在離開污染環境的實驗室前必須經過化學淋浴完成正壓工作的去污染程序,化學淋浴廢水和實驗室工作產生的活毒廢水則通過雙層排污管道收集系統集中收集到污水處理站,然后再經過135℃高溫消毒處理。
 
此外,武漢P4實驗室還采用了定向負壓系統和雙層過濾系統,保證實驗室內空氣通過有組織的負壓控制技術,只能通過具有在線掃描檢漏的高效過濾器(HEPA)過濾后排放,不會隨意流出造成泄漏;實驗室感染性固體廢棄物將通過雙扉高壓滅菌鍋消毒后,進行無害化焚燒處理;核心實驗區任何相鄰兩扇門之間都有自動互鎖裝置,可防止兩扇門同時打開,避免室內空氣流通。
 
其實從建設之初,武漢P4實驗室的目標就非常明確——成為我國傳染病預防與控制的研究和開發中心、烈性病原的保藏中心以及聯合國烈性傳染病參考實驗室。作為我國生物安全實驗室平臺體系中的重要區域節點,武漢P4實驗室的安全穩定運行能力、生物資源保藏能力、科研支撐服務能力、公共衛生應急反應能力和服務國家生物安全戰略能力,將在我國重大新生傳染性疾病的預防和控制中起到基礎性、技術性的支撐作用,同時有效地提高我國對生物戰爭和恐怖襲擊的防御和應變能力,維護國家生物安全。
 
現在,投入運行后武漢P4實驗室正對包括埃博拉病毒在內的自然疫源性病毒和其他新發病毒開展研究,包括快速檢測體系、分子流行病學、傳染病病原微生物學、治療性抗體、疫苗和藥物評價研究以及生物因子風險評估研究等,致力于打造我國新生和烈性傳染性疾病的病原分離鑒定、感染模型建立、疫苗研制、生物防范以及病原與宿主相互作用機理等研究的生物安全平臺。
 
保駕護航“護衛艦”
 
武漢P4實驗室這艘全球公共安全“護衛艦”的乘風破浪,離不開艦船上一眾年輕又有干勁的“船員”。
 
在中科院武漢分院院長、武漢P4實驗室主任袁志明這位“艦長”的帶領下,實驗室團隊攻堅克難、奮勇向前,使武漢P4實驗室實現了從無設備和技術標準、無設計和建設團隊、無運維經驗的“三無”,到有完善的標準體系、有精良的運維團隊、有寶貴的建設經驗的“三有”的蛻變。
 
如今,歷經風雨磨礪的武漢P4實驗室團隊已經兵強馬壯,成長為一支集管理、技術、生物安全標準、科研管理服務于一體的專業化隊伍,并以其獨特而鮮明的優勢,在國家生物安全科技支撐中發揮骨干和引領作用。
 
“追夢需要激情和理想,圓夢需要奮斗和奉獻。”多年來,武漢P4實驗室團隊一直保持著開拓創新和甘于奉獻的工作精神,以實際行動為P4“護衛艦”保駕護航。
 
由于安全要求,武漢P4實驗室的實驗人員必須穿著類似宇航服的正壓工作服開展工作,每次更換衣服、佩戴通訊工具、經過化學淋浴,都要花費半小時。在實驗室里,他們常常需要連續工作4小時甚至6小時,期間不能飲食、排泄,這對于人的意志和體力而言都是極大的考驗,不僅要求實驗人員具備熟練的操作技能,還要求具備應對各種意外情況的能力。
 
除此之外,由于武漢P4實驗室的研究對象是高致病性病原微生物,因此在實驗室里,一旦打開保存病毒的試管,就如同打開了“潘多拉魔盒”。每當這時,實驗室團隊中的黨員同志總是沖在第一線,用實際行動帶動和激勵著實驗室其他人員。除此之外,他們還探索建立各種病原的細胞、動物感染模型和模式動物,致力于為科研提供科學的技術手段和工具。
 
2016年,武漢遭遇特大暴雨災害,城市大部分地區淹水嚴重。武漢P4實驗室地處江夏區郊區,面對突發的自然災害,實驗室成員首先想到的是保障設備安全。大家冒著特大暴雨驅車趕往實驗室,由于絕大多數道路因積水無法通行,大家就想方設法尋找可能的路線。最終,大家從一條從未有人走過的矮樹林中穿過,到達實驗室,保證了實驗室的安全運行。這份無需領導指示、無需制度約束的責任擔當,展現了武漢P4實驗室團隊不畏困難、砥礪前行的無私奉獻精神。
 
“不要將工作任務看作壓力,每一個任務都是不斷提升自我的機遇和階梯。我們這個團隊的理念是吃虧是福,默默付出和負重前行終將帶你走向能力的新高度,收獲大家的認可和信任,這不是經濟利益可以替代的。”武漢P4實驗室副主任童驍時常對大家這么說。這份對工作“盡心、盡力、盡職、盡責”的態度,也成為武漢P4實驗室團隊工作上的“制勝法寶”。
 
經過多年磨練,現在的武漢P4實驗室已建立起國內第一套生物安全四級實驗室管理體系,協助中國合格評定國家認可委(CNAS)、國家衛健委等部門建立和完善了我國生物安全四級實驗室的認證認可和資質評審體系,并經過對進口設備的消化吸收再創新,使實驗室建設滿足國內和國際標準。
 
目前,依托武漢P4實驗室團簇平臺,由中國科學院、國家衛健委、湖北省人民政府共建的生物安全大科學研究中心已獲批籌建。武漢P4實驗室團隊將以生物安全大科學研究中心建設為契機,繼續在推進我國傳染病防控研究和國家生物安全防御體系建設中作出更大的貢獻。
 
《科學新聞》 (科學新聞2019年10月刊 實驗室)
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