植物检疫实验室生物安全概况及关键控制点浅析

高 渊 苏州海关（江苏，苏州，215104）

王振华 武汉海关（湖北，武汉，430010）

魏春艳 长春海关（吉林，长春，130033）

陶雨风 中国合格评定国家认可中心（北京，100062）

廖 芳 天津海关（天津，300041）

吴翠萍 安榆林 南京海关（江苏，南京，210001）

孔德英 重庆海关（重头，401147）

王有福 大连海关（辽宁，大连，116001）

1 引言

生物安全的概念有狭义和广义之分。 狭义的生物安全是指防范由生物技术的开发和应用所产生的负面影响，即对生物多样性、生态环境及人体健康可能构成的危险或潜在风险［1-2］。广义的生物安全包括了更广泛的内容， 大致可以分为三个方面：一是指人类的健康安全，二是指人类赖以生存的农业生物安全，三是指与人类生存息息相关的生物多样性，也就是环境生物安全［3］。

2015 年7 月1 日，新的《国家安全法》正式实施，法律对国家安全进行了明确，首次将“生态安全”作为其中非传统安全列入了国家安全。 生物安全根据涉及的内容进行细分， 在防范生物入侵方面，属于“生态安全”和“环境安全”范畴，在预防侵入性传染病方面，属于“社会安全”范畴，在保障农业生产特别是粮食生产方面， 属于 “粮食安全”范畴，在生物武器方面，属于“军事安全”范畴。 因此，广义的生物安全更可以理解为，全球化时代国家有效应对生物及生物技术因素的影响和威胁，维护和保障自身安全与利益的状态和能力［4］。

植物检疫是生物安全的内容之一，隶属于植物检疫的生物安全同样包含很多内容，主要包括防范外来危险性植物有害生物入侵、对引进种质资源进行风险评估等。

植物检疫实验室生物安全是指为避免植物检疫实验室危险性有害生物向外传播、扩散并导致农林业生产及生态环境危害所采取的综合措施。 一般意义上的实验室生物安全主要强调对人员的保护，而植物检疫实验室生物安全则更侧重于对环境和生态的保护［5］，主要包括防止生物逃逸和扩散、防止交叉污染、保护人员健康等内容。

2 植物检疫生物安全起源与案例

2.1 检疫的产生

检疫起源于欧洲的地中海国家。 Quarantine 的本意是40 天，来源于意大利语quarantina（四十天）和quaranta（四十）两词，也是受到宗教的影响的结果［6］。 14 世纪中叶，欧洲大陆黑死病、霍乱、黄热病等流行性疾病肆虐， 引起了欧洲总人口的1/4 约2 500 万人死亡，在亚洲仅中国就死亡1 300 万人。意大利威尼斯城为阻止致命传染病的传入蔓延，在1403 年建立了世界上第一个检疫站， 规定外来船舶及随船人员必须在海上滞留40 天， 期间没有发生传染病才允许进港和人员上岸。这种防止疫病传入的检疫方法被称为“隔离法”，随着各国各地区对这种方法的引入，quarantine 一词也逐渐发展成为“检疫”［7-8］。由此可见，检疫的本意是防止有害生物从一地侵入另一地，检疫的本质是防止生物安全问题的发生。

2.2 经典案例及重要事件

1660 年，法国卢昂地区通过一项根除小蘖并禁止其传入的法令， 以控制小麦秆锈病的传入和流行，这是最早出现的植物检疫针对性法令，随后，德国、英国、法国、俄国等通过颁布法令禁止美国带虫马铃薯进口措施［8］。

1859 年原产于美国的葡萄根瘤蚜随葡萄枝条传入法国，导致法国及其毗邻国家的葡萄园和酿酒业遭受巨大打击。 1881 年法国、德国等5 个国家签订了世界上第一份防止危险性有害生物传播的国际条约《葡萄根瘤蚜公约》［9］，这也是世界上第一部关于植物检疫生物安全方面的国际条约，该条约在1929 年在罗马修改为《国际植物保护公约》。

19 世纪马铃薯晚疫病的案例则更大程度说明了生物安全的另一个层面，即植物引种的安全性问题。 马铃薯是16 世纪才从新大陆引进到欧洲的。1553 年首先引至西班牙，1586 年英国人在加勒比海击败西班牙，马铃薯被第一次带到英国。 在很长阶段马铃薯都作为可观赏的奇花异草和牲畜饲料，法国大革命前夕， 皇室用薯花作饰品而不敢食用。当时的英国是一个穷国，粮食短缺，凑巧爱尔兰的气候也适合马铃薯种植，于是马铃薯在爱尔兰被广泛种植。 到1650 年马铃薯已经成为爱尔兰的主要粮食作物。 同时使得爱尔兰人口从1672 年的110万增加到1801 年的520 万， 再到1846 年的830万。 这种短时间的人口增长在历史上是空前的。 然而，作物物种单一化种植潜藏了粮食安全生产的巨大风险。 1845-1846 年马铃薯晚疫病在爱尔兰大流行，近100 万人饿死，150 万人逃亡美洲。

北美地区肆虐的舞毒蛾属于欧洲型舞毒蛾，这种害虫进入北美地区源于一次实验室泄露。 1869年，Leopold Trouvelot 将舞毒蛾从欧洲带入美国马萨诸塞州东部地区，他试图用舞毒蛾和蚕繁殖出更抗病的蚕，在实验室内进行试验过程中，部分舞毒蛾逃逸。 十几年后，舞毒蛾首先在Trouvelot 的居住地附近暴发并开始扩散。 此后，马萨诸塞州政府和联邦政府采取了多次行动试图除灭舞毒蛾，但未获得成功。 目前该虫广泛分布于美国东北部的全部地区及东南部和中西部的部分地区，并且扩散到加拿大的魁北克省和安大略省［10］。

3 生物安全相关的法律法规和标准规范

3.1 我国相关的法律法规和标准规范

主要包括《中华人民共和国进出境动植物检疫法》、GB 19489-2008 《实验室生物安全通用要求》、GB 50346-2011 《生物安全实验室建筑技术规范》、GB 27421-2015 《移动式实验室 生物安全要求》、GB/T 23415-2009 《隔离检疫圃分级》、GB/T 23629-2009《引进植物病原生物安全控制技术要求》、SN/T 1619-2005《植物隔离检疫圃分级标准》、SN/T 3072-2011 《种苗隔离检疫操作规程》、NY/T 1217-2006《境外引进植物隔离检疫规程》。

3.2 国际相关实验室生物安全的规范

主要包括ISO 15190：2003（E）《医学实验室-安全要求》、WHO 《实验室生物安全手册》（第三版，2004）、美国《微生物和生物医学实验室生物安全指南》（第四版，1999）、加拿大《实验室生物安全指南》（第三版，2001）。

3.3 生物安全实验室的分级标准

WHO 根据感染性微生物的相对危害程度制订了危险度等级的划分标准 （1 级、2 级、3 级和4级）， 将不太可能引起人或动物致病的微生物划分为危险度1 级，实验室则对应于其中的基础实验室（BSL-1 或BSL-2）。

以上这些法律法规和标准规范对植物检疫实验室的生物安全要求总体上比较模糊，实验室生物安全分级主要考虑医学或对人有危害的微生物，没有明确针对植物检疫实验室生物安全的定义和标准。 如果植物检疫实验室参照这个标准，显然有害生物危险度和实验室生物安全等级并不能全部代表该类实验室的控制水平。 植物检疫实验室涉及的有害生物很少能引起人或动物致病，其生物安全主要体现在生物入侵、生态失衡以及农林业生产等方面，其危害程度具有社会性和系统性的特点，并且危害表现的周期较长，具有一定的隐蔽性。

另外，国内尚未有针对植物检疫实验室生物安全认可的相关规范或指南文件。

4 关键控制点分析

本文所述关键控制点是指为保证植检实验室生物安全，运用风险分析和质量控制等方面的原理和方法，在管理和检测过程中采取的以预防为主的综合措施。 主要有以下内容：

4.1 样品及有害生物

样品及有害生物是实验室生物安全问题的焦点。 植物检疫主要涉及的有害生物包括昆虫、杂草、线虫、真菌、细菌、病毒、软体动物等类别，不同类别的有害生物其传播扩散的方式不同，生物安全风险等级不同，实验室应分别进行生物安全控制。 针对气传的植物病原真菌的检疫，其分离、培养、保存及处理等操作都应在相对封闭、防止扩散的条件下进行；对活动性较强昆虫的检疫，应着重注意分离、饲养、鉴定、样品保存等环节，防止逃逸；对主要通过流水进行传播扩散的细菌和线虫，应注意在分离培养、处置环节对水的无害化处理；对主要通过媒介进行传播扩散的病毒， 应保证环境的充分隔离，并防止昆虫滋生； 对主要通过人为携带传播的杂草籽，应对检疫人员的操作进行控制。

4.2 设施设备

建筑设计应符合GB 50346-2011 《生物安全实验室建筑技术规范》和GB 19489-2008《实验室生物安全通用要求》， 以确保人员健康和满足实验室基本的生物安全要求；隔离检疫温室应满足相关标准要求，应防止生物因子的传入、传出和交叉污染，并有内部除害处理和紧急处理设施； 在样品分离、微生物培养、昆虫饲养、隔离种植、保存、关键检测区域配置防止生物逃逸、防止交叉污染的设施，如防虫网、隔离设施、灭菌灯等，必要时根据实验需要设置空气压差； 配置捕虫网及速效广谱性的杀虫剂、实验室周边设置针对重点对象的诱捕设施等措施，可在发现生物存在逃逸和扩散可能性时，及时采取扑杀和补救措施。

根据需要配置满足生物安全要求的设备，如生物安全柜、无菌操作台、灭菌器、焚烧炉、高温干燥箱等，并达到相关参数的状态要求。

4.3 人员

植物检疫工作特殊性在于样品的分离、 培养、处置、保存等工序需要很大程度取决于人员的经验和判断，人的主观能动性对植物检疫实验室的生物安全起重要作用。 通过持续地对人员进行生物安全教育和培训，进行生物安全规范操作的引导，可有效地帮助人员提高对有害生物危害程度的认知能力、主动执行生物安全操作的意识、应对有害生物逃逸等突发事件的能力等。

4.4 检测流程

实验室的检测过程通常可分为样品评审、实验室检测鉴定、隔离检疫、检疫除害处理等过程，对每一过程应建立标准化的生物安全控制规定，并进行有效监督。

实验室应根据检测项目要求，设计检测流程，以最大限度降低生物安全风险， 如对需要检测昆虫和病害的种苗， 应首先检查种苗及栽培介质等是否带有活虫，然后再进行针对病害及隐藏虫态的观察、分离培养、隔离种植等工作，以降低昆虫逃逸的风险。

对于可能携带活体有害生物的检测过程，应注重防止扩散和交叉污染的防护，不同的过程应在相应的区域内进行，如昆虫饲养应在养虫室内、隔离种植应在隔离检疫温室或隔离圃内等。 对于验余样品及废弃物，应及时进行有效处置，降低生物安全风险。

4.5 方法及操作规程

对具体有害生物的检测方法，遵循相关的国家标准、行业标准，无相关标准的，需建立文件化的检测方法，并经确认有效和符合生物安全要求。

针对实验室具有生物安全风险的操作过程，如样品评审、样品的包装和传递、样品分离、微生物培养、昆虫饲养、隔离种植、无菌器皿管理、除害处理等，以及对重点控制设施设备的操作要求，如无菌室、隔离检疫温室等区域管理要求、灭菌锅等设备操作方法等，应建立文件化的操作规程，以防止不当操作增加生物安全风险。

4.6 有害生物监测

需要根据实验室业务可能涉及的有害生物，以及实验室周边环境进行综合确定监测方法、密度和周期。 如进行水果有害生物检测的实验室，需要对检疫性实蝇进行监测，若实验室周边有相关的寄主果树，则应增加监测密度；如进行粮谷杂草检疫的实验室， 需要制定相关检疫性杂草的监测方案，在杂草不同生长期进行系统性调查。

4.7 应急处置

实验室应对有害生物出现的扩散或逃逸情况进行应急处置；如：对逃出养虫笼或进入缓冲间的活体昆虫进行扑杀；在监测发现超出限值检疫性有害生物时，采取一定范围的扑灭措施。

5 讨论和建议

5.1 明确植物检疫实验室生物安全的分级标准

由于缺乏对植物检疫实验室的生物安全分级进行评价的法律法规或者标准规范，导致该类实验室的生物安全管理处于模糊状态，存在生物安全隐患。 有必要在国家生物安全法律法规和管理规范的总体框架下，对植物有害生物在实验室检测过程中的扩散可能性、控制难度等进行综合分析，结合有害生物检疫重要性，明确有害生物（或其相关产品）危险度和对应实验室的分级评价标准。

5.2 制定相关管理规范

梳理针对不同危险度等级有害生物（或其相关产品）的实验室关键控制点，制定管理规定或认可规范， 使植物检疫实验室对生物安全的管理和控制更有针对性，形成统一的评价标准，逐步在对该类实验室的授权或认可活动中，增加生物安全相关要素。