张田勘
经历了这场突如其来的新冠肺炎疫情,我们才发现,在当今世界,生物安全问题已经成为全人类面临的重大生存和发展威胁之一。
我国是一个有着14亿人口的大国,防范化解重大疫情和重大突发公共卫生风险,始终是我们须臾不可放松的大事。2020年2月14日,习近平总书记在中央全面深化改革委员会第十二次会议上强调:“要从保护人民健康、保障国家安全、维护国家长治久安的高度,把生物安全纳入国家安全体系,系统规划国家生物安全风险防控和治理体系建设,全面提高国家生物安全治理能力。”
为了进—步深化对生物安全重要性的认识,提高公众对国家安全的认知水平,本刊开辟“生物安全护航国家安全”专题,向读者系统介绍与此相关的科普知识。
一场遍及全球的新冠肺炎疫情让“生物安全”这个词猛然进入入们的视线,从而引发了人们的深度思考。
公共卫生安全是生物安全的一部分,在发生新冠肺炎疫情的背景下,国家提出“生物安全”理念,并将其纳入国家安全体系,不仅是对社会关切的回应,而且对提高民众的国家安全认知水平具有重要意义。
那么,生物安全究竟包括哪些方面?它对人民群众的生活又有哪些影响?
无处不在的生物安全
从比较严格的定义看,生物安全一般是指由现代生物技术研究和成果应用对生态环境、人体健康造成的潜在威胁,以及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。但是,如果宽泛地看,凡是由人类以外的生物所产生和构成的安全事件,都有可能潜在地威胁、影响人类社会和地球自然生态,因此都属于生物安全范畴。
严格地讲,它主要是人类从事的生物技术活动可能造成的生物安全,包括应用生物技术安全、实验室生物安全、生物资源和人类遗传资源安全、防范外来物种入侵与保护生物多样性、生物恐怖袭击、防御生物武器威胁等。这些方面既影响公众的生命健康,也对国家安全造成威胁,因此需要防范和管控,从而提升国家安全治理的能力和水平,但最终还是要落实到保护公众的健康和生命上。
因此,我们可以简单地把生物安全归为几类:一是生产中的生物安全,二是疾病防治和科研中的生物安全,三是可能出现的生物武器灾难。
生产中的生物安全
2019年11月在甘肃兰州和黑龙江等地发生的布鲁氏菌病(简称“布病”),就是一起典型的生产中发生的生物安全事件。
2019年11月28日,中国农业科学院兰州兽医研究所口蹄疫防控技术团队发现有2名学生呈现布鲁氏菌病血清学阳性。次日,该团队再报2例疑似布鲁氏菌病感染的学生病例。兰州兽医研究所立即成立调查小组,封闭实验室并调查此事。
到2019年12月6日,兰州兽医研究所共检测263人的血清,发现布鲁氏菌病血清学呈现阳性的人數增加至65人,其中有个别人员自感身体不适。此后,布病在中国境内蔓延。12月9日,黑龙江省卫生健康委员会确认当地发现有输入性布鲁氏菌感染病例。布鲁氏菌抗体阳性者有13人,其中布病确诊病例1例、疑似2例、隐性感染10例。经过追查,发现受感染者曾去兰州兽医研究所实习过。到12月25日16时,全国布鲁氏菌抗体阳性人数增至181人,除一名出现临床症状外,其余均无临床症状。
2019年12月26日,甘肃省卫生健康委员会、甘肃省农业农村厅、兰州市人民政府联合通报这一事件调查情况。综合各方面调查、检测结果,专家组认为,“此次事件是一次意外的偶发事件,是短时间内出现的一次暴露”。
具体原因是,2019年7月24日一8月20日,中牧兰州生物药厂在兽用布鲁氏菌疫苗生产过程中使用过期的消毒剂,致使生产发酵罐废气排放灭菌不彻底,携带含菌发酵液的废气形成含菌气溶胶。生产时段,该区域主风向为东南风,兰州兽医研究所处在中牧兰州生物药厂的下风向,该所的研究人员、职工和学生吸入或黏膜接触废气中的布鲁氏菌,产生抗体阳性。
布病是一种人兽共患病,人染上布病主要有多种途径:一是直接接触病畜、尸体、器官和肌肉、骨骼组织或动物排泄物;二是食源性传播,如喝生牛奶或做饭过程中生熟案板不分;三是呼吸道传染,如吸入布鲁氏菌污染的飞沫、尘埃。
从兰州发源的布病就是因为生产兽用布鲁氏菌疫苗时消毒剂过期,导致废气形成含菌气溶胶,再向外排放,经呼吸道传播。这说明,如果在生产中不遵守操作规程,就有可能造成生物安全事件。这个教训极为沉痛。
疾病防治和科研中的生物安全
疾病防治一般都要与致病微生物打交道,因此,医院处理废弃物都有一系列规章制度,以防止医源性感染和致病微生物污染环境。近来,为防止新冠病毒传播,大家都会戴口罩、勤洗手等,这都属于生物安全的范畴。
不过,人类对引发传染病的微生物的处理、保存是最容易引发生物安全事件的。
2019年9月16日,俄罗斯国家病毒学和生物技术研究中心实验室发生爆炸并引发火灾。第二天,俄罗斯政府和实验中心发布通告称,爆炸发生在该中心5楼的一间正在进行维修的卫生检查室,爆炸导致一名工人烧伤,整栋大楼的玻璃也被炸毁。同时,俄罗斯政府对外宣称没有危险物泄漏。
尽管如此,全世界还是为此担心,因为俄罗斯国家病毒学和生物技术研究中心是全球仅有的2个存放有天花、埃博拉等毒性极强的活病毒样本的实验室之一,这些病毒如果泄漏到环境中,将引发难以估量的灾难。
此前,无论是美国还是苏联,都有过这样的惨痛教训。1979年4月,苏联斯维尔德洛夫斯克实验室发生爆炸,约10千克的炭疽芽孢粉剂泄漏,爆炸释放出了大量细菌烟雾,造成1000多人发病,数百人死亡。
2014年,美国疾病预防控制中心某实验室研究人员在让炭疽杆菌失去活性时未遵守适当程序,将可能含有活菌的样本转移到安全等级较低、没有处理炭疽杆菌设备的实验室,导致86人暴露在高致死率炭疽菌的环境中,多人患病。
这些安全事件都是违背世界卫生组织和各国生物安全管理规则、要求而引发的。2004年,世界卫生组织制定的《实验室生物安全手册》第三版(最新版)发布,阐述了新千年所面临的生物安全和生物安全保障问题,并增加了新的内容,包括危险度评估、重组DNA技术的安全利用以及感染性物质运输。
其中一些基本的规则是必须认真执行的,比如,微生物实验室必须按照规定严格分级管理(分为4级),根据病原微生物的严重程度,严格在相应等级的生物安全实验室操作;实验人员在进入相应等级的实验室前,必须进行严格培训;实验器械及废弃物要严格按照规定处理;一旦发生病原微生物泄漏,务必及时采取正确的防范措施,并及时上报相关部门。
此外,微生物菌株和毒株要有专人负责保管,未经实验室负责人许可,不得带到实验室外;需要保存的菌株、毒株要有编号,标清名称、来源等详细信息;保存菌株、毒株的地方需要上锁;要详细记录菌株、毒株的使用情况。
现实中出现的很多生物安全事件,都是不遵守上述基本管理规定所引发的。
最大的生物灾难——生物武器
一些活病原微生物具有强烈毒性,对人类危害非常大,因此这些微生物并不需要特别操作和包装,就可以作为生物武器使用。这才是最大的生物安全威胁,或者说,是生物灾难。而且,这样的灾难早就出现过了。
美国炭疽攻击事件就是一个典型案例。从2001年9月18日开始,有人把含有炭疽杆菌的信件寄给数个新闻媒体办公室以及2名民主党参议员,这些新闻媒体包括美国广播公司、哥伦比亚广播公司、全国广播公司、《纽约邮报》等。这一事件导致17人感染,5人死亡。
2008年,美国联邦调查局的调查集中到布鲁斯·爱德华兹·艾文斯身上,他曾经在美国的一家生物实验室中工作。在得知将被逮捕后,艾文斯服用大量药物自杀了。
这说明,如果致病微生物保管不严或违规操作,会成为不法分子最简单而有极大杀伤力的生物武器,可对公众的健康和生命安全造成严重威胁。
而另一种情况也让人担心,即科学家是否会在科学研究中有意或无意研究出新型的致病微生物,让它们成为杀伤力更大也更容易操作的生物武器。直到现在,仍然有人认为新冠病毒是一种在实验室中人工研制的新型病毒,是根据原有的SARS病毒改变一些基因而产生的。
这当然没有科学根据。不过,人们的担心也并非没有道理。2010年5月20日,美国基因学家克雷格·文特尔团队制造出了世界上首例人造细胞,这是一个山羊支原体细胞,细胞中的遗传物质是依照另一个物种蕈状支原体的基因组进行人工合成的,产生的人造细胞表现出的是后者的生命特性。
对此,不仅美国公众极为担心,其他国家的人也忧心忡忡,担心这一技术将导致新的生物武器产生。对此,美国国会召开听证会,要求文特尔等人全面解释人造生命的意义和应用,如为什么要合成人造细胞、人造生命的潛在用途是什么、合成生物的风险有哪些、如何防止人造生命偶然地向环境释放等。
对此,文特尔团队进行了详尽回答,指出大自然本身就是一名已经存在的专家,它也在创造可对人类造成极大危害的微生物。人造生命并不一定会把人类带到比现有技术或自然本身更接近伤害的道路。对此,需要的是严格管理。
上述方方面面的情况都表明,生物安全既事关国家安全,也关乎全人类的安全。只有通过严格的管理,才能防止生物安全事件发生甚至生物武器的产生和使用,从而保障公民的安全。
(责任编辑:白玉磊张洁)