揭秘我国最高等级生物安全实验室:可抗八级地
我国首个最高等级的生物安全实验室中国科学院武汉国家生物安全实验室(即武汉P4实验室)于1月31日在湖北武汉竣工。这一实验室的安全性能备受关注。从设计之初,武汉P4实验室就充分考虑了安全问题。实验室呈单向气流,呈负压状态,科研人员靠独立的供氧系统呼吸,确保与外界空气完全隔离。实验室的抗震等级达到了八级,充分展现了其坚固与可靠。
P4实验室,即Protect4,是人类迄今为止建造的生物安全防护等级最高的实验室。按照国际惯例,只有在此类实验室中,才能对埃博拉等烈性病毒进行研究。
新竣工的P4实验室坐落在武汉市江夏区的中科院武汉病毒所郑店园区内,是一栋灰色的四层建筑。从外观上看,它与普通的科学实验楼并无明显区别。一旦进入其中,便会发现这个实验室的独特与先进之处。整个实验楼犹如一个密封的盒子,呈现悬挂式结构。最底层是污水处理和生命维持系统,第二层是核心实验室,第三层是过滤器系统。二层和三层之间的夹层是管道系统,最上层是空调系统。实际上,只有第二层是真正的实验室区域,其他楼层都是为了确保这一核心区域的安全运行而存在。
核心实验室区域面积超过300平方米,被厚重的金属门分隔成多个实验室和工作室。不同于普通实验室,进入P4实验室的科研人员需要换上专用的正压工作服,并经过沐浴、缓冲等步骤,进行层层消毒,整个过程至少需要半个小时。新建成的P4实验室能容纳12名实验人员,并且这些科研人员需要经过严格的培训才能获得进入实验室的资格。
那么,P4实验室的主要任务是什么呢?它可以进行危害等级最高的烈性病毒的研究。新发现的病毒也可以在这里进行确定。不同的危害群微生物在不同的物理性防护条件下进行操作。根据对个人、环境和社会提供的保护程度,物理性防护分为BSL-1、BSL-2、BSL-3和BSL-4四个等级。而P4实验室属于BSL-4等级,是最高级别的生物安全防护实验室。
与传统的安全柜型实验室相比,P4实验室作为正压服型实验室有着更大的工作空间。实验人员在里面工作时,必须穿着个体防护正压服,这也使得其安全性更高。该实验室的建成对于我国乃至全球的病毒研究都具有重大意义,期待未来它能带来更多的突破与发现。国际上新近涌现的顶尖生物安全实验室潮流,已经转向了正压服型生物安全实验室。这一新型实验室模式受到了广泛推崇和应用,尤其是在全球防控疫情和科研工作的推进过程中起到了重要作用。对此,我国建成的实验室也顺应了这一国际趋势。对此,专家袁志明为我们揭示了其中的奥秘和实验室的安全保障措施。
实验室的安全性是我们首要关心的问题。对于实验室内部所研究的对象都是危害等级最高的烈性病毒这一问题,人们难免会有疑虑,病毒会不会泄漏?实验室是如何确保安全的呢?袁志明为我们介绍了实验室的两大安全保障措施。
实验室采用一系列物理防护措施来确保病原不会感染到人或泄漏到环境中去。所有的空气会通过高效过滤器进行过滤,所有的污水会经过污水处理系统进行灭菌处理,所有的固体废弃物会进行高压灭菌。实验室的建造方式也极为关键,采用不锈钢板、激光焊接的方式建造,以确保其密封性。实验室内部始终保持单向气流和负压状态,确保实验室内的物品不会外泄,就像一个密封的盒子。
对于进入实验室的工作人员保护措施也十分严密。科研人员需穿着像宇航服一样的正压工作服,并配备独立的供气系统,以确保研究人员与实验室环境“隔绝”。人员在离开实验室前需要进行化学淋浴,以消除正压工作服表面可能存在的病原。实验室还充分考虑了如何应对地震等自然灾害,其抗震等级达到了八级。一旦发生各种灾难性事件,实验室会立即启动最高等级应急预案。
现场观察可以发现,实验人员的正压工作服设计精细,头部是透明的充气罩,下端连接着一条蓝色的呼吸带。呼吸带另一端则悬挂连接在屋顶的管道上,以确保科研人员在防护服内进行呼吸循环,与外界空气完全隔绝。这样的设计不仅保证了实验室内部科研工作的顺利进行,同时也确保了人员的安全。
这一新型正压服型生物安全实验室设计科学、严密、安全,为我们应对全球公共卫生挑战和科研工作的推进提供了强有力的支持。