全球仅50余家，揭秘P4实验室

2009年3月，德国汉堡Bernhard Nochty热带医学研究所一名45岁女科学家，因被带有埃博拉病毒的注射器针头刺伤手指而被怀疑感染埃博拉病毒。

这种号称“人命收割机”的病毒拥有90%以上的致死率，极易传染，一旦感染，没有疫苗注射，没有其他治疗方法，几近自判死刑。与之类似的还有马尔堡病毒、阿根廷出血热病毒、刚果出血热病毒、拉萨热病毒等。

这些可怕的病毒他们有一个共同的“囚笼”——P4实验室。

什么是P4实验室？

生物安全实验室共分4级(Biosafety Level 1-4)。生物安全4级实验室（BSL-4实验室/P4实验室），是生物安全等级最高的实验室，通常用于埃博拉病毒、马尔堡病毒等高危险性、致命性、无有效治疗手段的病原体研究，造价昂贵，数量稀少是病毒学研究领域的“航空母舰”。

正因为此，虽然全球有超过1,000,000所实验室，但达到P4级别的也就58所，我国武汉1所，台湾2所。

 

魔鬼实验室

P4实验室的安全防护

由于P4实验室研究的传染性微生物都是致命性很强的高危险性病毒，没有有效治疗方法，也没有疫苗，因此也有人将P4实验室称为“魔鬼实验室”。根据国际惯例，这是人类目前唯一可对埃博拉病毒等活体病毒做实验的安全场所。

P4实验室只有专家中的专家才能进入工作，他们属于真正和魔鬼打交道的人。因为压力非常大，规定专家一天工作时间不能超过3个小时。

P4相关人员要求：

必须具备在P3实验室的工作经验，掌握各种实验技能，包括采集动物血液样本、疫苗剂量管理、麻醉与安乐死试剂管理，甚至还要学会简单尸检等等。

 

P4实验室在安全防护上有着近乎“变态”的苛刻要求，工作人员类似于宇航员在太空舱工作。

进入P4的研究员必须穿着有单独空气供应的正压防护服，为了双手不暴露要带两到三副手套，外面的一副要紧紧系在衣服袖口上，每套装备重约10公斤。

他们出入都要进行严格的消毒，从更衣区到达核心区需要通过10道门，其中里面的7道门是互锁的，必须在关好一道门的情况下，才能打开另一道门，整个消毒过程大概需要20-30分钟。

 

进入实验室的必要步骤：

准备间→外更衣间→内更衣间→P4实验室

离开实验室的必要步骤：

P4实验室→化学淋浴间→内更衣间→消毒间→淋浴间→准备间

工作结束后，工作材料要小心锁起来所有使用过的物体都要在高压灭菌器清洗系统中净化。实验室废物或废水要被“灭活”。在离开实验室之前，研究人员必须穿着防护服用稀释的过氧乙酸进行淋浴消毒。脱下衣服后要求再次淋浴。全程必须2名科学家一起工作互相检查对方衣服是否破损，帮助对方穿脱衣服。

P4实验室究竟什么样？

P4实验室就是研究人类敌人的前沿堡垒，是科学家研究埃博拉和马尔堡等烈性病毒的屏障和基本条件。因此安全防护是第一位。

“在建筑利用上，每1000平米的使用空间需要6400平米的建筑面积支撑，没有上亿美元的投入，很难建造一个P4实验室。”

以“武汉P4实验室”为例。单从外观看，武汉P4实验室与普通的科学实验楼并无明显区别。可一旦进入其中，便会发现这个实验室的确与众不同。

 

首先它必须位于独立建筑之内，并与其它建筑完全隔离；必须对环境保持负压，以防病原体泄漏；必须对气流进行严格控制，以确保空气始终从实验室的“干净”区域流向“污染”区域。

它要求有专门的通风排风设备，以及真空管线和净化系统，必须净化处理所有废物，包括过滤后的空气、水和垃圾，以消除意外释放病原体的可能。

 

P4功能示意图，图片来源网络

虽然我们看到实验室有4层，但只有二层用于实验室，其他三层从下至上，底层是污水处理和生命维持系统；二层和三层间的夹层是管道系统；三层是过滤器系统；最上层是空调系统。

所有空气将经过两级高效过滤器处理后进行排放，固体污染物要经过高压灭菌锅处理，液体污染物要经过污水处理设备处理，以保证彻底杀灭病原，确保实验室里的病原不会泄漏。

“所有一层、三层、四层、夹层均是为了保证二层核心实验室的正常运行，保证实验室里面是单向气流，是一个负压状态。里面的东西不能出来，只有外面的东西有可能进去，就像一个密封的盒子。”中科院武汉分院院长、P4实验室主任袁志明此前强调。

P4实验室-国之利器

人类的历史就是与病毒抗争的历史。全球化时代，烈性传染病传播速度以及传播范围不受控制。P4实验室，用最聪明的人，采取最严格的安全措施，研究最危险的病毒，只为拯救最多的人。

当前全球的P4实验室建设正呈现超速发展的趋势，在自己的实验室研究世界上最危险的病原体，构建本国公共卫生防御体系已经成为“未来国之利器”。

实验室行业是一个属于未来的刚需行业，希望更多的人关注实验室行业，关注科研人员，关注国之发展！