编辑:记者 唐琳 来源: 发布时间:2019-11-12 23:29:55
中国科学院武汉国家生物安全实验室:
我国高等级生物安全领域的开拓者

 
2019年1月2日,中国科学院、中国工程院主办的两院院士投票评选的2018年“中国十大科技进展资讯”在京揭晓。其中,“我国首个P4实验室正式运行”赫然在列。
 
中国科学院武汉国家生物安全实验室(以下简称武汉P4实验室)位于湖北省武汉市中国科学院武汉病毒研究所郑店科研园区内,是我国唯一按照国际标准建设、首个投入正式运行的生物安全四级实验室,也是人类迄今为止能够建造的生物安全防护等级最高的实验室。
 
武汉P4实验室如同病毒学研究领域里一艘扬帆起航的“护卫舰”,它同年轻又有干劲的团队一道,在服务全球公共卫生安全的浩瀚航程中乘风破浪,一路向前。
 
公共安全“守护神”
 
在中科院武汉病毒所郑店科研园区内,一栋以灰色为主色调的立方体建筑静静地矗立着。在外人看来,这栋建筑神秘而又低调,似乎在默默守护着一个神奇的“宝藏”。这就是我国首个投入正式运行的生物安全四级实验室——武汉P4实验室。
 
国际上通常把生物安全实验室分为P1、P2、P3、P4四个生物安全等级。其中,P4实验室是专用于烈性传染病研究与利用的大型装置,也是人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室。
 
在此之前,面对烈性传染病,我国并没有研究能力,只能通过与他国实验室合作的方式开展研究。因此,建造一个能够填补我国生物安全体系空白、应对重大生物安全威胁的关键性大科学设施,成为了当务之急。
 
2003年,中科院决定启动四级生物安全实验室建设。随后,国家发改委将其纳入国家生物安全实验室体系规划,实验室成为发改委投资建设的大科学工程装置,也成为中科院与武汉市人民政府的重大合作项目。
 
在中法两国政府就高等级生物安全实验室的建设、生物安全法律法规体系的建设、人员培训和传染病预防和控制研究等方面开展合作的框架下,两国工程技术人员认真分析了世界上高等级生物安全实验室的建设特点和运行现状,结合中国现实需求,克服了设计、施工工序、关键设施设备采购和建造、施工组织管理等方面的重重困难,精心设计和施工,于2012年底完成了实验室主体土建工程和关键设施设备的选型和采购工作。2014年12月,实验室完成机电设备安装和装修工程;2015年1月31日,实验室正式竣工。
 
2018年刚刚开年,一个振奋人心的消息便传回到武汉病毒所:武汉P4实验室顺利通过国家卫计委实验室活动资格现场评估,完全具备开展高致病性病原微生物实验室活动资质!至此,中国首个P4实验室正式投入运行,中国科研工编辑终于可以在自己的实验室里研究包括埃博拉、尼帕病毒等在内的世界上最危险的病原体了。
 
武汉P4实验室项目工程负责人先容,实验室建筑主体共分为4层,底层为污水处理、生命维持协同以及配电动力保障设备夹层;二层为核心实验区,包括3个细胞水平实验室、2个动物实验室、1个剖解间以及1个菌毒种保存间,能同时开展3种病原研究,并具有毒种保存功能;三层为送排风管道层;四层为暖通空调设备和送排风总管等设备层。
 
实验室人员防护采用正压防护服,其可以使科研人员与有潜在污染的环境完全隔绝,而人员呼吸所需空气完全由呼吸空气供应站通过可控、安全的输送管道供给。人员在离开污染环境的实验室前必须经过化学淋浴完成正压工作的去污染程序,化学淋浴废水和实验室工作产生的活毒废水则通过双层排污管道收集系统集中收集到污水处理站,然后再经过135℃高温消毒处理。
 
此外,武汉P4实验室还采用了定向负压系统和双层过滤系统,保证实验室内空气通过有组织的负压控制技术,只能通过具有在线扫描检漏的高效过滤器(HEPA)过滤后排放,不会随意流出造成泄漏;实验室感染性固体废弃物将通过双扉高压灭菌锅消毒后,进行无害化焚烧处理;核心实验区任何相邻两扇门之间都有自动互锁装置,可防止两扇门同时打开,避免室内空气流通。
 
其实从建设之初,武汉P4实验室的目标就非常明确——成为我国传染病预防与控制的研究和开发中心、烈性病原的保藏中心以及联合国烈性传染病参考实验室。作为我国生物安全实验室平台体系中的重要区域节点,武汉P4实验室的安全稳定运行能力、生物资源保藏能力、科研支撑服务能力、公共卫生应急反应能力和服务国家生物安全战略能力,将在我国重大新生传染性疾病的预防和控制中起到基础性、技术性的支撑作用,同时有效地提高我国对生物战争和恐怖袭击的防御和应变能力,维护国家生物安全。
 
现在,投入运行后武汉P4实验室正对包括埃博拉病毒在内的自然疫源性病毒和其他新发病毒开展研究,包括快速检测体系、分子流行病学、传染病病原微生物学、治疗性抗体、疫苗和药物评价研究以及生物因子风险评估研究等,致力于打造我国新生和烈性传染性疾病的病原分离鉴定、感染模型建立、疫苗研制、生物防范以及病原与宿主相互作用机理等研究的生物安全平台。
 
保驾护航“护卫舰”
 
武汉P4实验室这艘全球公共安全“护卫舰”的乘风破浪,离不开舰船上一众年轻又有干劲的“船员”。
 
在中科院武汉分院院长、武汉P4实验室主任袁志明这位“舰长”的带领下,实验室团队攻坚克难、奋勇向前,使武汉P4实验室实现了从无设备和技术标准、无设计和建设团队、无运维经验的“三无”,到有完善的标准体系、有精良的运维团队、有宝贵的建设经验的“三有”的蜕变。
 
如今,历经风雨磨砺的武汉P4实验室团队已经兵强马壮,成长为一支集管理、技术、生物安全标准、科研管理服务于一体的专业化队伍,并以其独特而鲜明的优势,在国家生物安全科技支撑中发挥骨干和引领作用。
 
“追梦需要激情和理想,圆梦需要奋斗和奉献。”多年来,武汉P4实验室团队一直保持着开拓创新和甘于奉献的工作精神,以实际行动为P4“护卫舰”保驾护航。
 
由于安全要求,武汉P4实验室的实验人员必须穿着类似宇航服的正压工作服开展工作,每次更换衣服、佩戴通讯工具、经过化学淋浴,都要花费半小时。在实验室里,他们常常需要连续工作4小时甚至6小时,期间不能饮食、排泄,这对于人的意志和体力而言都是极大的考验,不仅要求实验人员具备熟练的操作技能,还要求具备应对各种意外情况的能力。
 
除此之外,由于武汉P4实验室的研究对象是高致病性病原微生物,因此在实验室里,一旦打开保存病毒的试管,就如同打开了“潘多拉魔盒”。每当这时,实验室团队中的党员同志总是冲在第一线,用实际行动带动和激励着实验室其他人员。除此之外,他们还探索建立各种病原的细胞、动物感染模型和模式动物,致力于为科研提供科学的技术手段和工具。
 
2016年,武汉遭遇特大暴雨灾害,城市大部分地区淹水严重。武汉P4实验室地处江夏区郊区,面对突发的自然灾害,实验室成员首先想到的是保障设备安全。大家冒着特大暴雨驱车赶往实验室,由于绝大多数道路因积水无法通行,大家就想方设法寻找可能的路线。最终,大家从一条从未有人走过的矮树林中穿过,到达实验室,保证了实验室的安全运行。这份无需领导指示、无需制度约束的责任担当,展现了武汉P4实验室团队不畏困难、砥砺前行的无私奉献精神。
 
“不要将工作任务看作压力,每一个任务都是不断提升自我的机遇和阶梯。大家这个团队的理念是吃亏是福,默默付出和负重前行终将带你走向能力的新高度,收获大家的认可和信任,这不是经济利益可以替代的。”武汉P4实验室副主任童骁时常对大家这么说。这份对工作“尽心、尽力、尽职、尽责”的态度,也成为武汉P4实验室团队工作上的“制胜法宝”。
 
经过多年磨练,现在的武汉P4实验室已建立起国内第一套生物安全四级实验室管理体系,协助中国合格评定国家认可委(CNAS)、国家卫健委等部门建立和完善了我国生物安全四级实验室的认证认可和资质评审体系,并经过对进口设备的消化吸取再创新,使实验室建设满足国内和国际标准。
 
目前,依托武汉P4实验室团簇平台,由中国科学院、国家卫健委、湖北省人民政府共建的生物安全大科学研究中心已获批筹建。武汉P4实验室团队将以生物安全大科学研究中心建设为契机,继续在推进我国传染病防控研究和国家生物安全防御体系建设中作出更大的贡献。
 
《科学资讯》 (科学资讯2019年10月刊 实验室)
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