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病毒克星,我国唯一一所P4实验室的前世今生(下)

上篇提到由中科院与武汉市合作建设,武汉病毒研究所承建的我国第一所,也是目前唯一一所P4实验室的诞生背景。病毒克星,我国唯一一所P4实验室的前世今生(上)

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有专家认为,建设P4实验室相当于引狼入室,一旦病原性微生物被引进,想要关闭实验室非常困难。

2004年中国疾病预防控制中心发生SARS病毒实验室泄漏事件,导致9例SARS确诊病例,短短几天内就有862人被医学隔离。(2003年下半年,新加坡和台湾实验室也先后出现了实验室病毒泄漏事故)受该事件影响,P4实验室发展和建设变得极为缓慢。

其实除武汉外,中国人民解放军军事医学科学院、哈尔滨兽医研究所也在建设P4实验室,但多年来都没有建成。

P4实验室的建立要考虑对周边人群及环境的影响,既然研究高风险的病菌,为什么要选在人口稠密,又是交通枢纽的武汉市?这是中科院深思熟虑的结果。从国家整体生命科学、生物医学布局讲,武汉在病毒学研究上有比较好的科学基础。其次实验室拥有严格的防控措施,法国让.梅里厄 P4实验室距离里昂市中心也仅有4公里。

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武汉,九省通衢

2015年1月31日武汉P4实验室竣工,3年后正式投入运行。这是我国也是亚洲首个正式运行的P4实验室。从立项到运行,前后历时15年,最终造价近3亿。它可同时容纳12名实验人员,目前已有6名科研人员经过培训,获得法国BSL-4使用许可证书。

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武汉P4实验室位于武汉江夏区中国科学院武汉病毒研究所郑店园区内,实验室三面环山,拥有三级严密安防作为缓冲隔离带。

实验室在建造过程中充分考虑了抗震、防洪等因素,采用让.梅里厄 P4实验室“盒中盒”(either cabinet)的理念,整个P4实验室为悬挂式结构,共分四层。

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武汉P4实验室

底层是污水处理和生命维持系统,二三层是核心实验室、过滤器系统和夹层管道系统,顶层为空调系统。核心实验室300多平,被划分为3个细胞实验室、2个动物实验室、1个动物解剖室、消毒室等。

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P4实验室结构示意图

实验室采用定向负压系统,室内压强小于室外压强,这样空气就只能进不能出。而且每个房间的压强都是递减的,保证了空气只能从低风险的清洁区流向高风险的污染区。室内所有空气会通过两道高效过滤器排放,保证残留病原不会释放出去。

核心区任何相邻的门之间都有自动连锁装置,防止两个相邻的门被同时打开,从而避免室内空气的流通。为防止意外,各房间之外还建立了一个环形走廊,这就形成了“盒中盒”的空间结构,可以更好地防止微生物意外泄露。

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盒中盒空间结构

为确保百分之百的安全,关键设备全是进口,采用的空气净化系统和污水处理系统甚至比里昂的还要先进。参与建设的法国设计师评价,这是22世纪的先进设备。

对工作人员的保护也格外严格,工作人员穿戴正压防护服,下端连着一条蓝色的呼吸供气管道,与实验室空气隔离开,保证人不会被有潜在污染的病原感染。

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核心实验区,工作人员穿戴正压防护服,且有独立的呼吸供气管道。

离开核心区时,先要经过化学淋浴消毒护服表面,然后才能走到缓冲间,除去防护服、口罩、防护镜。最后再经过另外一个缓冲间进行沐浴。(感兴趣可点击“阅读原文”,查看正压防护服穿戴方法)

实验室内的固体污染物要经过高压灭菌锅处理,打包装袋运输到指定地点做无害化焚烧处理。液体污染物经过双层污水管道收集到一楼的污水处理站,高温高压消毒后,再无害化排放。

科学的设计,加上严格的防范措施,在有效保障P4实验室安全运行的基础上,也为我国病毒科研技术插上了腾飞的翅膀。


参考资料:

《敲响“最毒”实验室之门》,成都商报,2014-10-31

《实验室SARS病毒泄漏事故回顾》,中国科学报,2014-7-25

《P4实验室建设遭遇行路难》,中国科学报,2014-9-1

《P4实验室正式投入运行》,中国科学院,2018-1-5

《记者探访我国首个高等级生物安全实验室》,湖北经视,2018-6-26

《亚洲首个P4生物安全实验室建成 保藏若干烈性病毒》,中国日报网,2018-3-28

《站在中国病毒研究的“航空母舰”上》,中国新闻网,2015-12-11

《一位意大利大学教授眼中的P4实验室》,经济观察网,2020-2-15

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