涨姿势|全程动画演示如何安全进出世界上最危险的生物实验室

        1月31日，亚洲第一个P4实验室在中国武汉建成。

        根据防护级别的不同，生物安全实验室（BSL）被分成四个等级，一级最低，四级最高。P4实验室，全名“生物安全4级实验室”，是最危险也是最安全的微生物实验室。

        P4实验室中研究的，是导致人或动物的严重疾病但又“无药可治、可防”的体病原，比如埃博拉病毒、马尔堡病毒等。

研究致命病毒的实验室如何保证安全？

        位于武汉市江夏区的中科院武汉病毒所郑店园区内的P4实验室，即中国科学院武汉国家生物安全实验室，建筑共4层，其中3层是辅助系统，如自上而下，第一层是空调系统，第二层是过滤系统，二三夹层是管道，最下边第四层是污水处理系统等，剩余的第三层是实验室。

        埃博拉病毒这类最危险的病原体在P4实验室中进行分离、培养、保存等研究时，底线是：不感染研究人员，不扩散到实验室外。要实现这一目标的方法通常是隔离和消毒。

        首先是隔离，研究人员需要穿着“宇航服”一样的正压防护服，自我隔离；呼吸的空气通过专用的空气管道向防护服中泵气；病原体要在密闭的容器或密闭的实验台（又称“III级生物安全柜”）中操作；进出实验室、防护服的空气都经过层层严密的过滤，保证病原体“进不来，出不去”。

        其次是消毒，无论是研究人员穿着“宇航服”进出实验室，还是实验室本身，还是从实验室中带出废弃物，还是过滤空气的滤芯，都要想尽办法消毒，比如化学淋浴、甲醛熏蒸、射线辐射等，以杀死病原体。

手把手教你走进P4实验室

        进入P4实验室前，研究人员要先脱去外衣，换上手术服，然后进入放置正压防护服的房间。正压防护服是塑料材质，在不使用时悬挂放置，如果折叠放置会缩短其寿命。

        在使用防护服之前，研究人员首先要检查它是否被撕裂或有孔，检查方法是喷清洁剂，观察防护服内部是否有湿润点；充气后，观察防护服的气密性是否良好。

        如果一切正常，研究人员穿好防护服，充气，进入化学淋浴间，消毒、冲洗、干燥，穿上防滑靴，然后进入实验室开始实验。

        当他们退出时，同样要经过严格的化学淋浴消毒，如果这时发现防护服内有湿润点，那意味着防护服被扎破了或者撕裂了，研究人员可能被感染，这将是紧急事件，警报可能会响彻整个P4实验室。

        如果没有意外，研究人员在脱去防护服、脱去手术服后，会仔细地洗一个澡，最后换上自己的衣物离开。

        P4实验室室内上方有许多电话线样螺旋卷曲着的皮管，皮管的接头可以与防护服上的接头快速插拔，这些皮管是给研究人员供氧的管道，是生命维持系统，保证研究人员不用接触实验空间中的气体，而呼吸防护服内的氧气就足够了。供气速度可以自行调节，防护服上还有气压示警装置。

没有P4实验室就不能研究埃博拉病毒？

        P4实验室的优势在于，防护等级高，能够保证研究人员的安全和实验环境、周围人群的安全。所以，活的埃博拉病毒虽然具有感染性，但可以在P4实验室中被研究，同时能避免它造成感染。因此，埃博拉病毒的培养、保存、动物感染实验，需要在P4实验室中进行。

        但埃博拉病毒被化学试剂如次氯酸钠杀死后，用于提取核酸测序，在P3实验室中就可以进行。因为被杀死后，埃博拉病毒失去感染能力，相对安全。

        中科院院士高福曾介绍说，对埃博拉病毒蛋白质结构的研究也不需要在P4实验室中进行，因为研究中仅表达这一个或多个蛋白，不用培养完整的病毒颗粒。

        而中科院研究员在研究埃博拉病毒进化时，也不需要完整的病毒颗粒，仅仅通过公共数据库下载埃博拉病毒不同毒株的基因组数据就可以开始分析、比对研究了。

        工欲善其事，必先利其器。P4实验室是危险病原体研究的工具，也是利器。