病毒研究的最强堡垒

黄丹雯

全球化给新发和突发传染病防控带来的挑战，需要国际社会通力合作应对，P4实验室正是我们的超级武器。

肆虐蔓延的埃博拉、致死率高的马尔堡，这些疫情风暴，如今在世界各地仍余波未平。烈性病毒让人谈之色变，被定义为最高等级的四级生物安全病毒，具有高度危险性，尚无预防及治疗方法。据了解，目前只有在P4实验室里才有条件对其进行研究，而全世界也只有为数不多的几个国家拥有如此高规格的实验室。

1月31日，我国首个P4实验室——中国科学院武汉国家生物安全实验室在武汉竣工，预计将于今年6月投入使用，这意味着，中国人将能够在自己的实验室里独立开展埃博拉等烈性病毒的实验研究。

何为P4实验室？

国际上，根据传染病原的特性，人们将生物安全实验室分为P1、P2、P3和P4四个生物安全等级。人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室——P4实验室，是专用于烈性传染病研究与利用的大型装置，被称为研究病毒学的航空母舰。

一般的P4实验室中装有特殊的空调系统，进入这里的空气温度与湿度都是预先设定好的，过滤程度达到99.999%，且能保障空气在整个环境中一小时循环多次。实验室采用定向负压系统，其核心区的压强达到负40帕，这样可以保证实验室空气只能是通过高效过滤器从外面进来，而不会向外流动。

那么，什么样的病原要在P4实验室中进行研究呢？原来，所有病毒都会依据风险进行危害评级，比如埃博拉病毒属于4级危害，其培养和动物感染实验就必须在P4实验室进行。如埃博拉一样，能引起严重致死、并且没有预防和治疗方法的病原体，都是P4实验室的主要研究对象。此外，部分病毒的传播风险尚不明确，也需要被送到P4实验室进行研究。

自2003年SARS危机之后，我国战略性启动P4实验室的建设，历经十余年，武汉P4实验室基地终于建成。P4实验室的建成标志着我国病毒学研究和公共卫生体系建设翻开了新的一页。中国科学院院长白春礼院士评价说：“武汉P4实验室是构建中国公共卫生防御体系的重要环节之一。必将在增强我国应对新发、突发传染病防控能力和提升抗病毒药物及疫苗研发等科研能力方面发挥举足轻重的关键作用。”

P4实验室适用于世界上最危险的致病性病原体，因此，保护研究人员、公众和环境的安全对于P4实验室来说显得尤为重要。“P4实验室跟普通实验室最大的不同就是它的安全性。”专家介绍，在普通实验室只花半小时的实验，在P4实验室做可能需三个小时，就算去冰箱拿个东西，也可能要经过几道门，是非常繁杂的过程。

如果出现人为制造不可预测事件时，武汉P4实验室将及时启动国家应急安全系统，采取有效的安全应对行动，以确保生物安全。

走进国内第一座“堡垒”

戴上安全帽，穿上塑料鞋套，这是进入启用前的P4实验室最基本的装备。走进武汉P4实验室的大门后是整整一大圈过道，过道和被过道所围住的核心区的空间很高。“这是空气过滤系统。实验室里的所有空气在没有消毒过滤之前都不会排放到楼外。”中科院武汉分院院长、武汉P4实验室的主任袁志明介绍。在P4实验室里，不仅空气要过滤，用过的水也要消毒过滤，用过的废弃物则要焚烧处理。空气、水、废弃物在没有经过处理前是跑不到实验室之外的。而处理这些气、水、物的系统设备挤占了P4实验室的很大一部分空间。

从过道向右行，又有一座大门。走进这座门，是换衣间。科研人员需在这里穿上类似太空服的“正压工作服”，可防止被病毒感染。人“钻”进工作服后，要把各部位的拉锁拉上，然后向工作服里高压充气。达到一定压力后，科研人员还要用化学药水对工作服进行“洗浴”，完成消毒程序。最后，科研人员再进入第三道门，就可以到核心区做实验或研究了。

在核心区内，每一个工位的上方都耷下一根供人使用的气管。它同正压工作服连通后，就可以使科研人员的呼吸系统与P4实验室的空气系统相隔离，互不影响。

并不是随便一个研究人员穿上正压工作服后就能走入实验的核心区，他们还得经过特殊的培训。进出P4实验室，需严格按照规章制度办事，每次工作之前的准备至少需要半个小时。在里面工作，每一步都有防护预案。

在P4的核心区，有许多生物安全柜，就是科研人员做实验的台子。这个安全柜四面是封闭的，工作时要把一面的玻璃拉到上方。安全柜里是通过层流维持负压状态，一旦发生事故，这种负压状态使病毒无法跑到科研人员所在的区域，只能顺着管道，被抽入后续处理设备。

袁志明表示，“之所以说P4实验室是安全的，有两方面的原因，一是严格的防护措施让病毒飞不出实验室，对社会是安全的，另外，人穿着防护服工作，不会被病毒感染，也是安全的。”其实，这种对人的“过度”保护正是P4实验室同P3实验室的显著差别之一。

建筑面积3000多平方米的武汉P4实验室，其实最多只能容纳12名科研人员在此工作。而为了保证他们的工作，还有大量的后勤保障人员时时刻刻在做着技术支持。

“安全是第一位的。”这将是未来武汉P4实验室永恒的追求。

应对最致命病毒的“超级武器”

对于P4实验室，袁志明有一个形象的说法：“除了人之外，其他东西，包括病毒和实验动物，都是活的进去，死的出来。”如此严格先进的P4实验室，甚至有人把它称“魔鬼实验室”。

目前，全球公开拥有P4实验室的仅有9个国家，这些国家的P4实验室“锁”着全世界最为致命的病毒。最先进的 P4实验室是法国第二大经济城市里昂的高危病毒实验室——让·梅里厄P4实验室。这个实验室1999年3月开始运作，目标除了研究最毒、最新的病毒，也对历史上旧的、变种的病毒作深入的研究、建档，并找出治疗的方法。其全部用由玻璃和钢材建成的实验室，被一致公认为“新一代 P4的首创”。研究人员在进入最后动物实验室之前的每一个房间都是逐步减压的，房间的门上都安装充气密封垫，以防止病菌往外扩散。

有人认为P4实验室中研究的病毒过于危险，因此持反对态度。事实上，病毒并不会因为人们的惧怕而退缩。在过去的30多年里，几乎每年都有1至2种新发传染病出现，在全球性范围内呈现出扩散趋势。全球化给新发和突发传染病防控带来的挑战，需要国际社会通力合作。

2014年肆虐非洲至今仍未被完全消灭的埃博拉病毒，已经吞噬了近万条生命。如果没有P4实验室，那么，这类危险的致命病毒一旦爆发，我们就只能拿生命来填补治疗经验的缺失。

面对肆虐的病毒，是束手无策，还是积极应对？毫无疑问，人类选择了后者，而P4实验室正是我们的超级武器。因为P4实验室是目前我们研究风险最高的病原微生物必须使用的实验室，如果不具备P4，像埃博拉病毒的研究，包括相关药物的研发、疫苗的进一步研究，我们都没法做。

这次P4实验室建成，对我国新发、突发传染病防范能力的整体提升，对于我国进一步提升新药包括疫苗的研发能力具有重大意义。对于P4实验室的正式启用，按照规定，国家卫生计生委接下来还要对实验室活动资格和开展实验活动进行评估，经审批后最后才能正式投入使用。